AVX512 对 512 位 8 位字符执行 AND 操作

Question

我想对两个包含 8 位元素的 512 位向量进行 AND 运算。

查看 Intel Intrinsics Guide，我可以看到一些 512 位 AND 运算：

__m512i _mm512_and_epi32 (__m512i a, __m512i b)
__m512i _mm512_and_epi64 (__m512i a, __m512i b)

但对于 epi8（或 epi16）没有任何影响。

使用epi64安全吗？我唯一犹豫的是为什么他们同时提供了epi32和epi64，想必两者都可以使用epi32。性能原因？

Answer 1

两者都只是简单的按位与；您可以对任何数据使用其中任何一个。
或者更好的是，使用具有所需语义的

_mm512_and_si512

。

在 asm 中，

vpandd

和

vpandq

可以分别与 32 位或 64 位粒度的掩码一起使用。屏蔽是拥有单独操作码的唯一原因，这与 AVX2 及更早版本中只有

vpand

（

_mm256_and_si256

和

_mm_and_si128

）不同。

如果没有掩码，元素宽度就没有意义。

_mm512_and_epi32

和

epi64

存在的唯一原因是为了与

_mm512_mask[z]_and_epi[32|64]

保持一致。

_mm512_and_si512

存在，并将编译为

vpandq

或

vpandd

。
IIRC，大多数编译器都喜欢更宽的元素，并且会选择

vpandq

，就像他们如何使用

vmovdqa64

来表示

_mm512_load_si512

AVX512BW 添加了 EVEX 版本的指令，例如

vpaddb

，其中元素宽度即使没有屏蔽也很重要。但没有为按位布尔值添加字节或字掩码宽度，仅添加

vmovdqu8

/

vmovdqu16

（和

vpblendmb

/

vpblendmw

）用于单独加载、存储或 reg-reg 混合（合并-掩蔽）或零掩蔽。

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有趣的事实：

vandps/pd

不是AVX512F（基础）的一部分，其中只有整数

vpandd/q

。 FP 版本作为 AVX512DQ 的一部分添加。
（Xeon Phi 是唯一具有 AVX512F 而没有 AVX512BW 和 DQ 的真正硬件，我猜更少的冗余操作码可以节省解码器中的晶体管，而且我猜它并不关心用于旁路转发的单独 SIMD-int 与 FP 域。 AVX-512 是为 Larrabee 开发的矢量 ISA 的改编版，并在第一代 Xeon Phi（Knight's Corner）中进行商业销售。