与 SIMD 内在函数进行比较和交换

Question

如果发生某种情况，是否可以在 SIMD 指令中进行比较并交换值。换句话说，我有 4 个整数：

(100 5) (1 42)

我想收到：

(5 100) (1 42)

即我想成对比较（第一个值与第二个值，第三个值与第四个值），如果左操作数更大 - 交换值。是否可以只使用 1 个 SIMD？

PS：这是我第一次尝试 SIMD，可能我使用了错误的术语 - 如果我错了，请纠正我。

Answer 1

对于支持 AVX2 的系统，有一种使用最小/最大和混合的解决方案imm（其具有 1 个周期延迟，而变量一个则有 2 个周期）。

以下代码有 3 个周期延迟，在 HSW+ 上的吞吐量应小于 2 个周期

__m128i tmp = _mm_shuffle_epi32(in, _MM_SHUFFLE(2,3,0,1));
__m128i min = _mm_min_epi32(in, tmp);
__m128i max = _mm_max_epi32(in, tmp);
// __m128i res = _mm_blend_epi32(min, max, 0xA); // AVX2 only
__m128i res = _mm_blend_epi16(min, max, 0xCC);   // SSE4.1

我已经在我的 HSW 系统上对其进行了测试（处理 20000 对 100K 次），它的性能比代码好约 26%stgatilov

CMP + VARIABLE BLEND    1.18sec
MIN/MAX + BLEND_32      0.87sec // AVX2 only code
MIN/MAX + BLEND_PS      0.86sec // SSE
MIN/MAX + PLEND_16      0.88sec // Preferred for SSE

更新：根据stgatilov下面的评论。所有 MIN/MAX 实现几乎具有相同的性能（很可能只是卡在黑白内存中）