问题描述
如果我接受此代码
#include <cmath>
void compute_sqrt(const double* x,double* y,int n) {
int i;
#pragma omp simd linear(i)
for (i=0; i<n; ++i) {
y[i] = std::sqrt(x[i]);
}
}
并使用g++ -S -c -O3 -fopenmp-simd -march=cascadelake进行编译，然后在循环（compiler-explorer）中得到类似的指令
...
vsqrtsd %xmm0,%xmm0,%xmm0
...
XMM是128位寄存器，但是层叠湖支持avx-512。有没有办法让gcc使用256（YMM）或512位（ZMM）寄存器？
通过比较，ICC默认将256个寄存器用于级联：使用icc -c -S -O3 -march=cascadelake -qopenmp-simd编译会产生（compiler-explorer）
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vsqrtpd 32(%rdi,%r9,8),%ymm1 #7.12
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，您可以添加选项-qopt-zmm-usage=high以使用512位寄存器（compiler-explorer）
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vrsqrt14pd %zmm4,%zmm1 #7.12
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解决方法
XMM是128位寄存器
更糟糕的是，vsqrtsd甚至不是向量运算，如最后的sd所示（标量，双精度）。标量浮点运算也使用XMM寄存器，但是只有寄存器的低64位或32位包含有用的数据，其余的被清零。
缺少的选项是-fno-math-errno（-ffast-math也暗示了此标志，它具有附加作用）和（可选）-mprefer-vector-width=512。
-fno-math-errno会关闭数学运算（尤其是平方根）的设置errno，这意味着输入NaN 而的errno设置为{{ 1}}。默认情况下，ICC显然并不关心这一点。
EDOM使自动矢量化在可行时更喜欢512位操作。默认情况下，至少对于-mprefer-vector-width=512和cascadelake以及其他当前处理器而言，首选256位操作，它可能不会对所有将来的处理器保持这种状态。
如果添加-ffast-math标志，则gcc将使用YMM寄存器，例如：
vsqrtpd (%rdi,%rax),%ymm0
vmovupd %ymm0,(%rcx,%rax)