vgetmantps 与 andpd 获取浮点数尾数的说明

对于 skylakex（agnerfog 的指令表）：

+-----------------------+-------------+-------------------+---------------------+----------------+---------+-----------------------+
|      Instruction      |  Operands   | µops fused domain | µops unfused domain | µops each port | Latency | Reciprocal throughput |
+-----------------------+-------------+-------------------+---------------------+----------------+---------+-----------------------+
| VGETMANTPS/PD         | v,v,v       |                 1 |                   1 | p01/05         |       4 | 0.5-1                 |
| AND/ANDN/OR/ XORPS/PD | x,x / y,y,y |                 1 |                   1 | p015           |       1 | 0.33                  |
+-----------------------+-------------+-------------------+---------------------+----------------+---------+-----------------------+

这是否意味着使用位掩码和逻辑并获取浮点数的尾数比使用 vgetmantps 指令更快？

将数字从 float 转换为 int 再转换回 float 的延迟是多少？

为了实施log(x), you want尾数和指数为float, and vgetmantps / vgetexpps非常适合它。AVX2 中 log2(__m256d) 的高效实现 https://stackoverflow.com/questions/45770089/efficient-implementation-of-log2-m256d-in-avx2。这就是这些指令的用途，并且确实可以加速快速逼近log(2)。 （此外，它可以将有效数标准化为 -0.5 .. +0.5 而不是 1 .. 2.0 或其他整齐的范围，以创建多项式近似的输入log(x+1)管他呢。看its docs http://felixcloutier.com/x86/VGETMANTPS.html.)

如果您只想将尾数作为整数，那么请确保将其他位与其他位相加，然后您就可以在一条指令中完成。

（但请记住，对于 NaN，尾数是 NaN 有效负载，因此如果您需要对 NaN 执行不同的操作，则需要检查指数。）

将数字从 float 转换为 int 再转换回 float 的延迟是多少？

您已经有了 Agner Fog 的说明表（https://agner.org/optimize/ https://agner.org/optimize/）。在 Skylake（SKL 和 SKX）上VCVT(T) PS2DQFMA 端口的延迟为 4c，另一个方向也是如此。

或者您是否询问使用 FP 指令输出的旁路延迟，例如andps作为整数指令的输入？

Agner Fog 的 microarch PDF 提供了一些有关在 vec-int 和 fp 域之间发送数据的旁路延迟的信息，但具体细节不多。

Skylake 的旁路延迟很奇怪：与之前的 uarches 不同，它取决于指令实际选择的端口。andps如果在端口 5 上运行，则 FP 指令之间没有旁路延迟，但如果在 p0 或 p1 上运行，则会有额外的 1c 延迟。

请参阅英特尔优化手册，了解按域+执行端口细分的跨域延迟表。

（更奇怪的是，这种旁路延迟延迟会永远影响该寄存器，即使它已经明确写回物理寄存器并且没有通过旁路网络转发。vpaddd xmm0, xmm1, xmm2如果任一输入来自vmulps。但一些洗牌和其他指令在这两个域中都有效。我尝试这个已经有一段时间了，而且我没有检查我的笔记，所以这个例子可能不完全正确，但它是这样的。）

（英特尔的优化手册没有提到这种永久效果，这种效果会持续到您用新值覆盖架构寄存器为止。因此，在使用整数指令的循环之前创建 FP 常量时要小心。）