SIMDを用いた畳み込み最適化からの教訓：分岐予測とコンパイラの落とし穴
2025-03-07
著者はSIMD命令を使って畳み込み演算を最適化しようとしましたが、パフォーマンスの低下に直面しました。最初の実装ではSIMDロード、FMA命令、ループ最適化テクニックを使用しましたが、ベクトル化されていない実装よりも2倍以上遅くなりました。デバッグの結果、CPUの分岐予測の失敗を引き起こす過剰な分岐命令と、AVX命令セットの適切な使用を妨げるコンパイラのインライン関数のサイズ制限が問題であることが判明しました。最終的に、分岐を減らし、ループを分割し、コンパイラのインライン属性を適切に使用することで、著者はパフォーマンスを期待値まで向上させることができました。この事例は、現代のCPUアーキテクチャの複雑さと、パフォーマンス最適化において注意すべき詳細を示しています。
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