你也可以寫 SIMD 比寫網頁還快 - II

第一篇並沒有介紹 clang 中的 OpenCL kernel 一些基礎 型別宣告部分, 已經在上一篇出現過了, 所以這裡就從使用開始. 首先是 vector 的初始化

typedef int int4 __attribute__((ext_vector_type(4)));

typedef int int8 __attribute__((ext_vector_type(8)));

int a = 3;

int4 va = {1, 2, 3, 4}; 

int4 vb = 3;

接著是個別的 access, 下列的方式很適合做資料格式上的操作 在等號的兩邊可以用不同的表示法, 沒有需要一致:

va.x = a; 

// the below two lines are equivalent. 

vb.xyw = va.xzw; 

vb.s013 = va.s023; 

// repeat is ok 

va = vb.xyyz; 

// high and low part 

va.hi = va.lo;

va.lo = vb.hi;

// even and odd 

va.odd = vb.even;

Vector 簡單的計算如下, 可以參照 clang - vectors and extended vectors 的列表:

// scalar multiply 

va = a * vb;

// element-wise multiply

va = va * vb;

va = va | vb;

va = -va;

不同型別的 vector 轉換:

typedef float float4 __attribute__((ext_vector_type(4))); 

// format convertion 

float4 vfa = __builtin_convertvector(va, float4); 

// data reinterpret

float4 vfa = (float4)va;

接著來實戰一番吧, 下列為以 bayer format 平均 GRBG 4個像素, 轉為1/4大小灰階圖的範例

void bayer_convert(char *src, char *gray, int w, int h) 

{

    for(int y = 0; y < h; y+=2){ 

        for(int x = 0; x < w; x+=16){

            //bayer raw data fetch

            ushort8 pix00 = __builtin_convertvector(*((uchar8*)(src+x)), ushort8);

            ushort8 pix01 = __builtin_convertvector(*((uchar8*)(src+x+8)), ushort8); 

            ushort8 pix10 = __builtin_convertvector(*((uchar8*)(src+x+w)), ushort8);

            ushort8 pix11 = __builtin_convertvector(*((uchar8*)(src+x+w+8)), ushort8);

            ushort8 pix_g0;

            pix_g0.lo = pix00.even;

            pix_g0.hi = pix01.even; 

            ushort8 pix_r;

            pix_r.lo = pix00.odd;

            pix_r.hi = pix01.odd;

            ushort8 pix_b;

            pix_b.lo = pix10.even;

            pix_b.hi = pix11.even;

            ushort8 pix_g1;

            pix_g1.lo = pix10.odd;

            pix_g1.hi = pix11.odd;

            // average! so simple

            ushort8 pix_out = (pix_g0 + pix_r + pix_b + pix_g1) ;

            // write out 

            *((uchar8*)(gray+(x/2))) = __builtin_convertvector(pix_out, uchar8); 

        }

        src += w*2; 

        gray += w;

    }

}

如何? 比起看 intrinsics function 來得清楚與簡單吧

如果還想了解 OpenCL vector 的操作可以參考這篇文章

有興趣記得編譯時加入 --save-temps 來看使用的指令!!! 下一篇會介紹進階的使用方式