Ограничения разворота цикла C?

Question

Я выполняю оптимизацию на C-петлях, и я просто читаю разматывание и аккумуляторы. Если данные не зависят друг от друга в цикле, использование разворачивания и аккумуляторов действительно использует параллелизм, и код заканчивается быстрее.

Так что моя наивная мысль была, Почему бы не добавить больше аккумуляторов и развернуть еще раз?

Я сделал это и заметил, что уменьшение сокращения средних циклов на элемент уменьшалось.

Мой вопрос: Почему?

A: Это потому, что у нас заканчиваются регистры для работы одновременно, а информация должна храниться в памяти?

B: Или это потому, что «цикл очистки» должен обрабатывать больше элементов после развернутого цикла?

Это сочетание A и B?

Answer 1

Я не уверен, если я просто констатирую очевидные здесь, но главной причины, почему вы видите убывающую отдачу от разворачивания просто потому, что вы в значительной степени устранены накладные расходы из цикла, и оставшееся время на CPU тратится почти полностью на «полезную» работу, которую вы делаете.

Преимущество разворачивания заключается в том, что вы устраняете накладные расходы самого цикла - то есть, приращение индекса, сравнения, ветвление, & c. - не то, что он делает полезную работу цикла быстрее. Когда вы достигли точки, в которой основные издержки цикла в основном устранены, должно быть очевидно, что вы не увидите дальнейших улучшений от более разворачивания.

С другой стороны, есть некоторые аспекты дальнейшего разворота, что ухудшает производительность, например, регистры, разливающиеся в память, I-кеш работает менее эффективно, причем цикл слишком велик для кэша трассировки (на процессорах это спорт такой), & c.

Answer 2

Скорее, А. Я видел это не так много времени назад. Я сделал один и тот же вопрос, и я пришел к выводу, что у меня закончились регистры, поэтому нет более быстрых аккумуляторов. Код очистки для обработки остальных элементов, которые не разворачиваются, выполняется намного меньше времени, чем основной развернутый цикл.