我们如何在Vector256（System.Runtime.Intrinsics.X86）中交换字节？

Question

我正在.net core 3.0中使用新的System.Runtime.Intrinsics.X86命名空间（单指令，多个数据）在c＃中优化高斯滤波器。

我正在使用Vector256做为算法的最大部分，但最后我必须进行除法。我发现了如何从Vector256转到2 Vector256以进行区分，但是我很难将其恢复为ushort版本，这样我就可以输出数据了。我正在尝试使用Avx2.PackUnsignedSaturate（vector1，vector2），它有效地给了我一个Vector256，但项目已经混合了（有点字节序，但是每个我的ushort都有单独的值）]

我需要的是在中间交换几个字节。使用常规循环（不带SIMD）将值放回输出中将很容易，但是也浪费时间（嗯，我认为...很难说是否无法对simd解决方案进行基准测试）

-我已经尝试过将Vector256强制转换为字节。我无法实现所需的功能，字节移动似乎仅限于其各自的128位。-我尝试查看MSDN，没有关于这些新功能的示例或描述，因此对于大多数新功能，我不知道它们在做什么-我尝试查看英特尔指南（https://software.intel.com/sites/default/files/managed/39/c5/325462-sdm-vol-1-2abcd-3abcd.pdf），尽管它们确实解释了一些内容，但我认为我需要的那些内容（也许是XCHG或BSWAP？）在命名空间中找不到它们。

var initialVector1 = System.Runtime.Intrinsics.Vector256.Create(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);
var initialVector2 = System.Runtime.Intrinsics.Vector256.Create(9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16);

var convertedBackToUshort = Avx2.PackUnsignedSaturate(initialVector1, initialVector2);

convertedBackToUshort的内容应为：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12， 13，14，15，16

但是我得到了：1，2，3，4，9，10，11，12，5，5，6，7，8， 13，14，15，16

使用Avx2.Shuffle(convertedBackToUshort, mask)，我无法将9重新带回右侧（尝试使用多个for循环来“强行将面罩强行拉开”）

Answer 1

Avx2.PackUnsignedSaturate aka VPACKUSWB / VPACKUSDW，就像许多256位操作一样，可以并排使用两个128位版本的操作，而不是像128位版本的放大版本。有一个漂亮的图像on this page。也有跨车道洗牌，例如Avx2.Permute4x64，您可以根据需要将其按“自然”顺序放置。它需要一个Vector256<UInt64>，但这并不重要，只需在前后前后重新解释向量即可。使用标量循环确实不会高效，这不仅是因为它是一个标量循环，而且还因为在向量和“标量束”之间进行转换会产生开销。

此问题中存在一个更深层次的问题，因为高斯滤波器（或实际上通常是任何卷积）通常不包含除法运算，因此最终不需要此步骤。由于您的数据是超短裤，因此您可以使用Avx2.MultiplyHigh缩放0到1之间的倍数，而无需执行任何复杂的操作。