Milyen speciális optimalizációk vannak az ARM (NEON) számára?

A NEON az ARM SIMD-kiterjesztése, amely lehetővé teszi párhuzamos műveletek végrehajtását az adatszektorokon, ami kritikus a számítások gyorsításához ML és multimédiás feladatok esetén mobil és edge eszközökön.

A NEON fő optimalizálásai:

• Vektorálás: a számítások skálár műveletek helyett vektor műveletekké alakítása, így több adat elemet lehet egyszerre feldolgozni egy ciklusban.
• Speciális utasítások használata: például FMA (szorzás és összeadás), fixpontos és lebegőpontos műveletekhez.
• Adatok igazítása: a hatékony betöltés és tárolás érdekében a vektorokat 16 vagy 32 bájtra kell igazítani.
• Elágazások minimalizálása: a NEON jól működik előre jelezhető folyamatokkal, ezért kerülni kell az elágazásokat a vektor ciklusokban.
• Betöltés és számítások párhuzamosítása: pipeline-alapú betöltés/kiürítés utasítások használata.

Példa C-ben NEON intrinzik használatával két float tömb szorzására:

#include <arm_neon.h>

void multiply_arrays(const float* a, const float* b, float* result, int length) {
    int i;
    for (i = 0; i < length; i += 4) {
        float32x4_t va = vld1q_f32(&a[i]);
        float32x4_t vb = vld1q_f32(&b[i]);
        float32x4_t vr = vmulq_f32(va, vb);
        vst1q_f32(&result[i], vr);
    }
}

Ez a megközelítés jelentősen felgyorsítja a számításokat a normál ciklushoz képest.