计算机工程与科学 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (01): 18-26.
沈洁,龙标,黄春,唐滔,彭林
SHEN Jie,LONG Biao,HUANG Chun,TANG Tao,PENG Lin
摘要: 指数和对数函数是浮点计算中重要的超越函数,在不同应用领域使用广泛。现代处理器向量寄存器宽度呈现逐代增加的趋势,为了进一步提高上层应用对向量部件的利用率,研究向量指数和对数函数优化方法具有重要的科学价值和现实意义。针对现有向量函数实现的性能瓶颈,设计和实现了面向向量部件的指数和对数函数优化方法,包括基于硬件加速指令的向量查表优化、分支优化和精度性能取舍优化。模拟器上的实验表明,优化实现的向量指数和对数函数均达到业界高精度标准,函数性能优于当前最佳开源实现,加速比达1.44以上。真实应用测试进一步表明,应用程序在优化的向量函数支持下可以实现高效向量化,相比原始标量实现平均性能提升达2.53倍。