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SSE2를 사용하여 Double과 64비트 정수 사이를 효율적으로 변환하려면 어떻게 해야 합니까?

DDD
풀어 주다: 2024-12-04 10:55:11
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How Can We Efficiently Convert Between Doubles and 64-bit Integers Using SSE2?

AVX512를 사용하지 않는 효율적인 Double/Int64 변환

SSE2는 부동 소수점과 32비트 정수 간의 변환에 대한 지침을 제공하지만, double 및 64비트 정수. 이러한 변환을 어떻게 효율적으로 시뮬레이션할 수 있습니까?

Cut-Corners Conversions

범위 제한이 허용되는 경우 다음 트릭을 사용하면 단 두 가지 명령으로 변환을 수행할 수 있습니다.

더블 Int64

__m128i double_to_int64(__m128d x) {
    x = _mm_add_pd(x, _mm_set1_pd(0x0018000000000000));
    return _mm_sub_epi64(_mm_castpd_si128(x), _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0018000000000000)));
}
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Double to UInt64

__m128i double_to_uint64(__m128d x){
    x = _mm_add_pd(x, _mm_set1_pd(0x0010000000000000));
    return _mm_xor_si128(_mm_castpd_si128(x), _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0010000000000000)));
}
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Int64 to Double

__m128d int64_to_double(__m128i x){
    x = _mm_add_epi64(x, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0018000000000000)));
    return _mm_sub_pd(_mm_castsi128_pd(x), _mm_set1_pd(0x0018000000000000));
}
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UInt64 ~ Double

__m128d uint64_to_double(__m128i x){
    x = _mm_or_si128(x, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0010000000000000)));
    return _mm_sub_pd(_mm_castsi128_pd(x), _mm_set1_pd(0x0010000000000000));
}
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전체 범위 변환

64비트 정수의 전체 범위를 처리하는 변환의 경우 최적화된 구현은 다음과 같습니다.

UInt64 ~ 더블

__m128d uint64_to_double_full(__m128i x){
    __m128i xH = _mm_srli_epi64(x, 32);
    xH = _mm_or_si128(xH, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(19342813113834066795298816.)));          //  2^84
    __m128i xL = _mm_blend_epi16(x, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0010000000000000)), 0xcc);   //  2^52
    __m128d f = _mm_sub_pd(_mm_castsi128_pd(xH), _mm_set1_pd(19342813118337666422669312.));     //  2^84 + 2^52
    return _mm_add_pd(f, _mm_castsi128_pd(xL));
}
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Int64를 더블로

__m128d int64_to_double_full(__m128i x){
    __m128i xH = _mm_srai_epi32(x, 16);
    xH = _mm_blend_epi16(xH, _mm_setzero_si128(), 0x33);
    xH = _mm_add_epi64(xH, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(442721857769029238784.)));              //  3*2^67
    __m128i xL = _mm_blend_epi16(x, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0010000000000000)), 0x88);   //  2^52
    __m128d f = _mm_sub_pd(_mm_castsi128_pd(xH), _mm_set1_pd(442726361368656609280.));          //  3*2^67 + 2^52
    return _mm_add_pd(f, _mm_castsi128_pd(xL));
}
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원천:php.cn
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