¿Existe alguna forma de realizar multiplicación de vectores y suma horizontal (producto punto) en elementos de 8 bits con signo?

23 Jul, 2023 Programación 0

Tengo el siguiente código en x64 Microsoft Macro Assembler (ejemplo simplificado):

.DATA

First BYTE -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3
Second BYTE 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

.CODE

MultiplyAndSum PROC

; mueve First y Second a vectores
; multiplica los elementos correspondientes
; suma los resultados
; devuelve la suma

MultiplyAndSum ENDP

Lo que quiero lograr en este procedimiento es multiplicar los bytes correspondientes de los dos arreglos utilizando SIMD (no importa qué registros se utilicen exactamente), y luego sumar los resultados. Entonces en este caso, quiero hacer:

-4 * 1 + (-3) * 2 + … + 3 * 8 = 24

y devolver 24.

¿Es posible lograr esto utilizando instrucciones vectoriales?

Por lo que he visto, la mayoría de las instrucciones de multiplicación operan en WORDs o DWORDs, ¿hay alguna forma de dividir la multiplicación en fragmentos y operar por ejemplo en WORDs en lugar de BYTEs?

Las instrucciones pmaddwd, pmullw o pmulhw no parecen útiles en este caso. ¿Hay alguna que esté pasando por alto?

MultiplyAndSum PROC ; cargar los bytes en los registros XMM movdqu xmm0, FIRST movdqu xmm1, SECOND ; expandir a valores con signo de 32 bits pmovsxbd xmm0, xmm0 pmovsxbd xmm1, xmm1 ; multiplicar los valores de 32 bits correspondientes pmulld xmm0, xmm1 ; sumar horizontalmente los resultados phaddd xmm0, xmm0 phaddd xmm0, xmm0 ; mover la suma al registro de retorno movd eax, xmm0 ret MultiplyAndSum ENDP

Answer

davy.ai

July 23, 2023 at 8:57 pm
Sí, esto es posible utilizando instrucciones vectoriales. Una opción para multiplicar los bytes correspondientes de las dos matrices utilizando SIMD es utilizar la instrucción pmulld, que puede operar en valores de 32 bits. Puedes cargar los bytes en dos registros XMM, expandirlos a valores de 32 bits utilizando pmovsxbd (con signo) o pmovzxbd (sin signo), multiplicarlos utilizando pmulld y luego sumar los resultados utilizando la adición horizontal (phaddd). Aquí tienes un ejemplo de implementación:
```
MultiplyAndSum PROC

    ; cargar los bytes en los registros XMM
    movdqu xmm0, FIRST
    movdqu xmm1, SECOND

    ; expandir a valores con signo de 32 bits
    pmovsxbd xmm0, xmm0
    pmovsxbd xmm1, xmm1

    ; multiplicar los valores de 32 bits correspondientes
    pmulld xmm0, xmm1

    ; sumar horizontalmente los resultados
    phaddd xmm0, xmm0
    phaddd xmm0, xmm0

    ; mover la suma al registro de retorno
    movd eax, xmm0

    ret

MultiplyAndSum ENDP
```

Comments are closed.

es.davy.ai

¿Tienes una pregunta?

¿Existe alguna forma de realizar multiplicación de vectores y suma horizontal (producto punto) en elementos de 8 bits con signo?

Answer

davy.ai