SIMD：_m128iから最小/最大値を見つける

Question

SIMD演算を使用して、最小値/最大値をバイト配列に配置したいと考えています。今まで私は配列を通って_m128i変数に最小値/最大値を格納することができましたが、それは私が探している値が他のものと混在していることを意味します。

整数の場合はhereとhere、浮動小数点の場合はthis pageですが、_mm_shuffle *の仕組みはわかりません。だから私の質問は：

1. 最小/最大バイト（または符号なしバイト）の値を_m128i変数から抽出するには、どのような操作が必要ですか？
2. _mm_shuffle *はどのように機能しますか？オンラインで「最小限の」ドキュメンテーションを見ると、私はそれを理解できません。私はそれが_MM_SHUFFLE macroに関連していることを知っていますが、私は例を得ていません。ここ

Answer 1

uint8_t水平maxの例である：

#include "tmmintrin.h" // requires SSSE3 

__m128i _mm_hmax_epu8(const __m128i v) 
{ 
    __m128i vmax = v; 

    vmax = _mm_max_epu8(vmax, _mm_alignr_epi8(vmax, vmax, 1)); 
    vmax = _mm_max_epu8(vmax, _mm_alignr_epi8(vmax, vmax, 2)); 
    vmax = _mm_max_epu8(vmax, _mm_alignr_epi8(vmax, vmax, 4)); 
    vmax = _mm_max_epu8(vmax, _mm_alignr_epi8(vmax, vmax, 8)); 

    return vmax; 
} 

最大値は、すべての要素に返されます。値がスカラーとして必要な場合は、_mm_extract_epi8を使用します。

minとsigned min/maxに対してこれをどのように適応させるべきかは、かなり明白です。また

Answer 2

、言葉に変換して、私の迅速なカウントだけphminposuw（テストしていません）

int hminu8(__m128i x) 
{ 
    __m128i l = _mm_unpacklo_epi8(x, _mm_setzero_si128()); 
    __m128i h = _mm_unpackhi_epi8(x, _mm_setzero_si128()); 
    l = _mm_minpos_epu16(l); 
    h = _mm_minpos_epu16(h); 
    return _mm_extract_epi16(_mm_min_epu16(l, h), 0); 
} 

を使用し、待ち時間はビット分/シャッフルカスケードよりも悪いが、スループットは少し良いです。 phminposuwのリンクされた答えはおそらくよりよいです。符号なしバイトのために適合さ

uint8_t hminu8(__m128i x) 
{ 
    x = _mm_min_epu8(x, _mm_srli_epi16(x, 8)); 
    x = _mm_minpos_epu16(x); 
    return _mm_cvtsi128_si32(x); 
} 

あなたはあまりにも最高のためにそれを使用することができます（ただし、テストされていない）が、オーバーヘッドのビットは：入力と結果を補完します。

Answer 3

ここには256ビット版があります。それは完全にテストされていないので、私は短いフィードバックを感謝します。

#include "immintrin.h" 

uint8_t max_u8 (const __m256i v) 
{ 
    __m256i gm = v; 
    gm = _mm256_max_epu8 (gm, _mm256_slli_si256 (gm, 1)); 
    gm = _mm256_max_epu8 (gm, _mm256_slli_si256 (gm, 2)); 
    gm = _mm256_max_epu8 (gm, _mm256_slli_si256 (gm, 4)); 
    gm = _mm256_max_epu8 (gm, _mm256_slli_si256 (gm, 8)); 
    gm = _mm256_max_epu8 (gm, _mm256_slli_si256 (gm, 16)); 
    return _mm256_extract_epi8 (gm, 31); 
}