この記事は、インテル® デベロッパー・ゾーンに掲載されている「Intel IPP support for Intel® AVX2」(http://software.intel.com/en-us/articles/haswell-support-in-intel-ipp) の日本語参考訳です。
第 4 世代インテル® Core™ プロセッサー (開発コード名: Haswell) は、2013 年にリリースされた新しい世代の x86 プロセッサー・マイクロアーキテクチャー (tock) です。Haswell の新しい命令は、幅広いアプリケーションと使用モデルを高速化します。こちらから『Intel® Advanced Vector Extensions Programming Reference』 (英語) をダウンロードできます。新しい命令セットは、Ivy Bridge (開発コード名) マイクロアーキテクチャーの命令を基に構築されており、デジタル乱数ジェネレーター、半精度浮動小数点 (float16) アクセラレーター、インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション (インテル® AVX) 命令の拡張セットが含まれています。
新しい命令は次のように分類できます。
| インテル® AVX2 – 整数型を 256 ビットの SIMD へ拡張: インテル® AVX2 の整数型は、商用のイメージ/ビデオ処理ワークロードでよく使われる映像データ処理に特に役立ちます。Haswell では、インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション (インテル® AVX) の浮動小数点型とインテル® AVX2 の整数型の両方を利用できます。 |
| ビット操作命令: 圧縮データベース、ハッシュ、大数演算、およびさまざまな汎用コードで役立ちます。 |
| ギャザー命令: 隣接しないデータ要素を利用するベクトル化されたコードで便利です。Haswell のギャザー命令は、(インテル® AVX の条件付きロード/ストアと同様に) 安全性を確保するためマスクを採用しています。値の丸め操作や境界のアライメント、または同様の条件付き操作に適しています。 |
| Any-to-Any 並べ替え: シャッフル操作に便利です。Haswell では、DWORD と QWORD がサポートされ、256 ビットのレジスター全体にわたって並べ替えを行うことができます。 |
| ベクトル-ベクトルシフト: 新しいベクトルのシフト操作が追加されました。シフト量はベクトルによって制御されます。これは、要素ごとにシフト量が異なるベクトル化されたループで重要です。 |
| 浮動小数点の乗累算: ピーク FLOPS を大幅に向上し、超越関数の精度をさらに高めます。ハイパフォーマンス・コンピューティング、プロ品質の画像、顔検出など幅広い分野で利用できます。スカラー、128 ビット/256 ビットのパックド単精度/倍精度データ型を処理します。(これらの命令は、初期のインテル® AVX の仕様書で説明されているとおりです。) |
以下の関数は、Haswell の新しい命令を活用するように最適化されています。
ビデオ・コーディング
| ippiSAD16x16_8u32s |
| ippiDecodeCAVLCCoeffs_H264_1u16s |
| ippiInterpolateBlock_H264_8u_P3P1R (8×8) |
| ippiCopy_8u_C1R |
| ippiTransformQuantFwd4x4_H264_16s_C1 |
| ippiFilterDeblockingChroma_HorEdge_H264_8u_C1IR |
| ippiSATD8x8_8u32s_C1R |
| ippiReconstructLumaIntra8x8MB_H264_16s8u_C1R |
| ippiSATD16x16_8u32s_C1R |
| ippsSet_8u |
| ippiInterpolateBlock_H264_8u_P3P1R (16×16) |
| ippiDecodeExpGolombOne_H264_1u32s |
| ippiSAD8x8_8u32s_C1R |
| ippiInterpolateLuma_H264_8u_C1R |
| ippiTransformQuantInvAddPred4x4_H264_16s_C1IR |
| ippiFilterDeblockingChroma_HorEdge_H264_8u_C1IR |
| ippiInterpolateBlock_H264_8u_P2P1R |
| ippiReconstructLumaIntra4x4MB_H264_16s8u_C1R |
| ippiFilterDeblockingLuma_VerEdge_H264_8u_C1IR |
| ippiInterpolateChroma_H264_8u_C1R |
| ippiFilterDeblockingLuma_HorEdge_H264_8u_C1IR |
JPEG
| ippiDCTQuantFwd8x8LS_JPEG_8u16s_C1R |
| ippiDCTQuantInv8x8LS_JPEG_16s8u_C1R |
データ圧縮
| ippsDecodeHuff_BZ2_8u16u |
| ippsDeflateHuff_8u |
| ippsEncodeHuff_8u |
暗号化
| ippsSHA256Update | ippsSHA512Update |
| ippsHMACSHA256Update | ippsSHA512MessageDigest |
| ippsSHA256MessageDigest | ippsHMACSHA512MessageDigest |
| ippsHMACSHA256MessageDigest | ippsHMACSHA384MessageDigest |
| ippsHMACSHA224MessageDigest |
コンピューター・ビジョン
| ippiAbsDiff_8u_C1R |
| ippiMean_StdDev_32f_C1R |
| ippiMean_StdDev_8u_C1R |
カラー変換
| ippiYCbCr420ToBGR_8u_P3C3R | ippiBGRToCbYCr422_709HDTV_8u_AC4C2R |
| ippiYCbCr422ToBGR_8u_C2C3R | ippiYCbCr420ToBGR_709HDTV_8u_P3C4R |
| ippiYCbCr422ToBGR_8u_C2C4R | ippiBGRToYCbCr420_709HDTV_8u_AC4P3R |
| ippiCbYCr422ToBGR_709HDTV_8u_C2C3R | ippiBGRToYCbCr420_709CSC_8u_C3P3R |
| ippiCbYCr422ToBGR_709HDTV_8u_C2C4R | ippiBGRToYCrCb420_709CSC_8u_C3P3R |
| ippiBGRToCbYCr422_709HDTV_8u_C3C2R | ippiYCbCrToBGR_709CSC_8u_P3C3R |
| ippiBGRToCbYCr422_8u_AC4C2R | ippiBGRToYCbCr422_8u_AC4C2R |
| ippiBGRToYCbCr422_8u_C3C2R | ippiBGRToYCrCb420_8u_C3P3R |
| ippiRGBToGray_8u_C3C1R | ippiCbYCr422ToBGR_8u_C2C4R |
| ippiYCbCr422ToBGR555_8u16u_C2C3R | ippiYCbCr422ToBGR565_8u16u_C2C3R |
| ippiYCbCr420ToBGR444_8u16u_P3C3R | ippiYCbCr420ToBGR555_8u16u_P3C3R |
| ippiYCbCr420ToBGR565_8u16u_P3C3R | ippiYCbCr420ToBGR_709CSC_8u_P3C3R |
| ippiBGRToYCbCr420_709CSC_8u_AC4P3R | ippiBGRToYCrCb420_709CSC_8u_AC4P3R |
| ippiBGRToYCbCr420_709CSC_8u_C3P2R | ippiYCbCrToBGR_709CSC_8u_P3C4R |
| ippiCbYCr422ToYCbCr422_8u_C2R | ippiCbYCr422ToYCbCr420_8u_C2P2R |
| ippiCbYCr422ToYCrCb420_8u_C2P3R | ippiYCbCr420ToCbYCr422_8u_P2C2R |
| ippiYCbCr422ToCbYCr422_8u_C2R | ippiYCbCr422ToYCbCr420_8u_C2P2R |
| ippiYCbCr420ToYCbCr422_8u_P2C2R | ippiYCrCb420ToCbYCr422_8u_P3C2R |
| ippiYCrCb420ToYCbCr422_8u_P3C2R |
イメージ処理
| ippiAdd_32f_C1IR | ippiMinMax_16s_C1R |
| ippiAdd_32f_C1R | ippiMinMax_32f_C1R |
| ippiAdd_8u_C1RSfs | ippiMinMax_8u_C1R |
| ippiAddC_16s_C1RSfs | ippiMirror_8u_C1R |
| ippiAddC_32f_C1R | ippiMirror_8u_C1IR |
| ippiAddC_8u_C1RSfs | ippiMirror_8u_C3R |
| ippiAnd_8u_C1R | ippiMirror_8u_C3IR |
| ippiAndC_16u_C1R | ippiMul_32f_C1R |
| ippiCompareC_32f_C1R | ippiMulC_16s_C1RSfs |
| ippiCompareC_8u_C1R | ippiMulC_8u_C1RSfs |
| ippiConvert_16s8u_C1R | ippiNot_8u_C1R |
| ippiConvert_16u32f_C1R | ippiOr_8u_C1R |
| ippiConvert_16u8u_C1R | ippiScale_32f8u_C1R |
| ippiConvert_32f16u_C1R | ippiSqrt_32f_C1R |
| ippiConvert_32f8u_C1R | ippiSub_32f_C1R |
| ippiConvert_8u16s_C1R | ippiSub_32f_C1IR |
| ippiConvert_8u16u_C1R | ippiSub_8u_C1RSfs |
| ippiConvert_8u32f_C1R | ippiSubC_32f_C1R |
| ippiCountInRange_8u_C1R | ippiSum_32f_C1R |
| ippiDCT8x8Fwd_16s_C1I | ippiSum_8u_C1R |
| ippiDeinterlaceFilterCAVT_8u_C1R | ippiSwapChannels_8u_C3R |
| ippiDilate3x3_8u_C1R | ippiZigzagInv8x8_16s_C1 |
| ippiDiv_32f_C1R | ippiDCT8x8Inv_16s_C1 |
| ippiDivC_32f_C1R | ippiDCT8x8Inv_16s_C1I |
| ippiErode3x3_8u_C1R | ippiDCT8x8Inv_A10_16s_C1 |
| ippiFilter_8u_C1R | ippiDCT8x8Inv_A10_16s_C1I |
| ippiFilterMedian_8u_C1R | ippiAdd_8u_C3RSfs |
| ippiMax_32f_C1R | ippiAdd_8u_C4RSfs |
| ippiMax_8u_C1R | ippiAdd_8u_C1IRSfs |
| ippiMaxIndx_32f_C1R | ippiAdd_8u_C3IRSfs |
| ippiMean_32f_C1R | ippiAdd_8u_C4IRSfs |
| ippiMean_8u_C1R | ippiAdd_16u_C1RSfs |
| ippiAdd_16u_C3RSfs | ippiSub_16u_C4IRSfs |
| ippiAdd_16u_C4RSfs | ippiSub_16s_C1RSfs |
| ippiAdd_16u_C1IRSfs | ippiSub_16s_C3RSfs |
| ippiAdd_16u_C3IRSfs | ippiSub_16s_C4RSfs |
| ippiAdd_16u_C4IRSfs | ippiSub_16s_C1IRSfs |
| ippiAdd_16u_AC4IRSfs | ippiSub_16s_C3IRSfs |
| ippiAdd_16s_C1RSfs | ippiSub_16s_C4IRSfs |
| ippiAdd_16s_C3RSfs | ippiSub_16sc_C1RSfs |
| ippiAdd_16s_C4RSfs | ippiSub_16sc_C3RSfs |
| ippiAdd_16s_C1IRSfs | ippiSub_16sc_C1IRSfs |
| ippiAdd_16s_C3IRSfs | ippiSub_16sc_C3IRSfs |
| ippiAdd_16s_C4IRSfs | ippiSub_32sc_C1RSfs |
| ippiAdd_16sc_C1RSfs | ippiSub_32sc_C3RSfs |
| ippiAdd_16sc_C3RSfs | ippiSub_32sc_C1IRSfs |
| ippiAdd_16sc_C1IRSfs | ippiSub_32sc_C3IRSfs |
| ippiAdd_16sc_C3IRSfs | ippiSubC_8u_C1RSfs |
| ippiAdd_32sc_C1RSfs | ippiSubC_8u_C1IRSfs |
| ippiAdd_32sc_C3RSfs | ippiSubC_16u_C1RSfs |
| ippiAdd_32sc_C1IRSfs | ippiSubC_16u_C1IRSfs |
| ippiAdd_32sc_C3IRSfs | ippiSubC_16s_C1RSfs |
| ippiAddC_8u_C3RSfs | ippiSubC_16s_C1IRSfs |
| ippiAddC_8u_C4RSfs | ippiSubC_16sc_C1RSfs |
| ippiAddC_8u_C1IRSfs | ippiSubC_16sc_C1IRSfs |
| ippiAddC_8u_C3IRSfs | ippiSubC_32sc_C1RSfs |
| ippiAddC_16u_C1RSfs | ippiSubC_32sc_C1IRSfs |
| ippiAddC_16u_C1IRSfs | ippiSqrt_32f_C3R |
| ippiAddC_16s_C1IRSfs | ippiSqrt_32f_AC4R |
| ippiAddC_16sc_C1RSfs | ippiSqrt_32f_C1IR |
| ippiAddC_16sc_C1IRSfs | ippiSqrt_32f_C3IR |
| ippiAddC_32sc_C1RSfs | ippiSqrt_32f_AC4IR |
| ippiAddC_32sc_C1IRSfs | ippiSqrt_32f_C4IR |
| ippiSub_8u_C3RSfs | ippiMinMax_32f_C3R |
| ippiSub_8u_C4RSfs | ippiMinMax_32f_C4R |
| ippiSub_8u_C1IRSfs | ippiMinMax_32f_AC4R |
| ippiSub_8u_C3IRSfs | ippiAnd_8u_C3R |
| ippiSub_8u_C4IRSfs | ippiAnd_8u_C4R |
| ippiSub_16u_C1RSfs | ippiNot_8u_C3R |
| ippiSub_16u_C3RSfs | ippiNot_8u_C4R |
| ippiSub_16u_C4RSfs | ippiOr_8u_C3R |
| ippiSub_16u_C1IRSfs | ippiOr_8u_C4R |
| ippiSub_16u_C3IRSfs | ippiXorC_8u_C1R |
| ippiXorC_8u_C1IR | ippiFilterMedianVerrt_f8u_C3R, |
| ippiScale_32f8u_C3R | ippiFilterMedianVerrt_f8u_C4R |
| ippiScale_32f8u_C4R | ippiMulC_16s_C1IRSfs |
| ippiFilterMedianHoriz_f8u_C1R, | ippiScale_32f8u_C3R |
| ippiFilterMedianVerrt_f8u_C1R, | ippiScale_32f8u_C4R |
信号処理
| ippsAbs_32f | ippsSubC_16s_Sfs |
| ippsAdd_16s_Sfs | ippsSubC_16s_I |
| ippsAdd_32f | ippsSubC_16s_ISfs |
| ippsAdd_32s_Sfs | ippsSubC_16sc_Sfs |
| ippsAddC_16s_Sfs | ippsSubC_16sc_ISfs |
| ippsAddC_32f | ippsSubC_32s_Sfs |
| ippsAddProductC_32f | ippsSubC_32s_ISfs |
| ippsConvert_16s32f | ippsSubC_32sc_Sfs |
| ippsConvert_32f16s_Sfs | ippsSubC_32sc_ISfs |
| ippsConvert_32f32s_Sfs | ippsMulC_8u_Sfs |
| ippsConvert_32f64f | ippsDivC_8u_Sfs |
| ippsConvert_32s32f_Sfs | ippsFIR64fc_16sc_Sfs |
| ippsConvert_64f32f | ippsFIR64fc_32sc_Sfs |
| ippsCopy_16s | ippsFIR64fc_32fc |
| ippsCopy_32f | ippsFIR_32fc |
| ippsCopy_32fc | ippsSum_32f |
| ippsCopy_32s | ippsSum_32s_Sfs |
| ippsCopy_64f | ippsSum_64f |
| ippsCopy_8u | ippsSwapBytes_16u |
| ippsDiv_32f | ippsMin_32s |
| ippsDivC_32f | ippsMin_16s |
| ippsDivC_64f | ippsMaxIndx_32s |
| ippsDotProd_32f | ippsLShiftC_16u |
| ippsExp_32f | ippsLShiftC_16u_I |
| ippsFFTFwd_CToC_32fc | ippsLShiftC_16s_I |
| ippsFFTFwd_RToCCS_32f | ippsAddC_32sc |
| ippsFIR_32f | ippsAdd_8u_Sfs |
| ippsFlip_32f | ippsAdd_8u_ISfs |
| ippsLn_32f | ippsAdd_16u |
| ippsLShiftC_16s | ippsAdd_16u_Sfs |
| ippsLShiftC_32s | ippsAdd_16u_ISfs |
| ippsMagnitude_32fc | ippsAddC_8u_Sfs |
| ippsMax_16s | ippsAddC_8u_ISfs |
| ippsMax_32f | ippsThreshold_GT_32f |
| ippsMax_32s | ippsThreshold_LT_32f |
| ippsMaxEvery_32f | ippsAutoCorr_16s_Sfs |
| ippsMaxIndx_32f | ippsAutoCorr_32f |
| ippsMean_32f | ippsAutoCorr_32fc |
| ippsMin_32f | ippsAutoCorr_64f |
| ippsMinIndx_32f | ippsAutoCorr_64fc |
| ippsMinIndx_32s | ippsAutoCorr_NormA_32f |
| ippsMinMax_32f | ippsAutoCorr_NormA_32fc |
| ippsMove_16s | ippsAutoCorr_NormA_64f |
| ippsMove_32f | ippsAutoCorr_NormA_64fc |
| ippsMove_8u | ippsAutoCorr_NormB_32f |
| ippsMul_32f | ippsAutoCorr_NormB_32fc |
| ippsMul_32fc | ippsAutoCorr_NormB_64f |
| ippsMul_64f | ippsAutoCorr_NormB_64fc |
| ippsMulC_16s_Sfs | ippsConv_32f |
| ippsMulC_32f | ippsConv_64f |
| ippsMulC_64f | ippsCrossCorr_32f |
| ippsPowerSpectr_32fc | ippsCrossCorr_32fc |
| ippsRealToCplx_32f | ippsCrossCorr_64f |
| ippsRShiftC_16s | ippsCrossCorr_64fc |
| ippsRShiftC_32s | ippsDCTFwd_32f |
| ippsSampleUp_32f | ippsDCTFwd_32f_I |
| ippsSet_16s | ippsDCTFwd_64f |
| ippsSet_32f | ippsDCTFwd_64f_I |
| ippsSet_32fc | ippsDCTInv_32f |
| ippsSet_32s | ippsDCTInv_32f_I |
| ippsSet_64f | ippsDCTInv_64f |
| ippsSet_8u | ippsDCTInv_64f_I |
| ippsSortAscend_32s | ippsDFTFwd_CToC_32f |
| ippsSqr_32f | ippsDFTFwd_CToC_32fc |
| ippsSqrt_32f | ippsDFTFwd_CToC_64f |
| ippsStdDev_32f | ippsDFTFwd_CToC_64fc |
| ippsSub_32f | ippsDFTFwd_RToCCS_32f |
| ippsSub_32fc | ippsDFTFwd_RToCCS_64f |
| ippsSub_32s_Sfs | ippsDFTFwd_RToPack_32f |
| ippsSubC_32f | ippsDFTFwd_RToPack_64f |
| ippsDFTFwd_RToPerm_32f | ippsFFTInv_CToC_64f_I |
| ippsDFTFwd_RToPerm_64f | ippsFFTInv_CToC_64fc |
| ippsDFTInv_CCSToR_32f | ippsFFTInv_CToC_64fc_I |
| ippsDFTInv_CCSToR_64f | ippsFFTInv_PackToR_32f |
| ippsDFTInv_CToC_32f | ippsFFTInv_PackToR_32f_I |
| ippsDFTInv_CToC_32fc | ippsFFTInv_PackToR_64f |
| ippsDFTInv_CToC_64f | ippsFFTInv_PackToR_64f_I |
| ippsDFTInv_CToC_64fc | ippsFFTInv_PermToR_32f |
| ippsDFTInv_PackToR_32f | ippsFFTInv_PermToR_32f_I |
| ippsDFTInv_PackToR_64f | ippsFFTInv_PermToR_64f |
| ippsDFTInv_PermToR_32f | ippsFFTInv_PermToR_64f_I |
| ippsDFTInv_PermToR_64f | ippsFIR_64f |
| ippsFFTFwd_CToC_32f | ippsFIR_64fc |
| ippsFFTFwd_CToC_32f_I | ippsIIR_32f |
| ippsFFTFwd_CToC_32fc | ippsIIR_32fc |
| ippsFFTFwd_CToC_32fc_I | ippsIIR_64f |
| ippsFFTFwd_CToC_64f | ippsIIR_64fc |
| ippsFFTFwd_CToC_64f_I | auto |
| ippsFFTFwd_CToC_64fc | ippsMinEvery_32f |
| ippsFFTFwd_CToC_64fc_I | ippsDiv_32f_I |
| ippsFFTFwd_RToCCS_32f | ippsAdd_8u16u |
| ippsFFTFwd_RToCCS_32f_I | ippsAdd_16s |
| ippsFFTFwd_RToCCS_64f | ippsAdd_16s_I |
| ippsFFTFwd_RToCCS_64f_I | ippsAdd_16s_ISfs |
| ippsFFTFwd_RToPack_32f | ippsAdd_16sc_Sfs |
| ippsFFTFwd_RToPack_32f_I | ippsAdd_16sc_ISfs |
| ippsFFTFwd_RToPack_64f | ippsAdd_32s_ISfs |
| ippsFFTFwd_RToPack_64f_I | ippsAdd_32sc_Sfs |
| ippsFFTFwd_RToPerm_32f | ippsAdd_32sc_ISfs |
| ippsFFTFwd_RToPerm_32f_I | ippsAddC_16s_Sfs |
| ippsFFTFwd_RToPerm_64f | ippsAddC_16s_I |
| ippsFFTFwd_RToPerm_64f_I | ippsAddC_16s_ISfs |
| ippsFFTInv_CCSToR_32f | ippsAddC_16sc_Sfs |
| ippsFFTInv_CCSToR_32f_I | ippsAddC_16sc_ISfs |
| ippsFFTInv_CCSToR_64f | ippsAdd_32f_I |
| ippsFFTInv_CCSToR_64f_I | ippsAdd_32fc |
| ippsFFTInv_CToC_32f | ippsAdd_32fc_I |
| ippsFFTInv_CToC_32f_I | ippsAdd_64f |
| ippsFFTInv_CToC_32fc | ippsAdd_64f_I |
| ippsFFTInv_CToC_32fc_I | ippsAdd_64fc |
| ippsFFTInv_CToC_64f | ippsAdd_64fc_I |
| ippsAddC_32f_I | ippsAddC_16u_Sfs |
| ippsDiv_32f_I | ippsAddC_16u_ISfs |
| ippsDivC_32f_I | ippsAddC_32s_Sfs |
| ippsDivC_64f_I | ippsAddC_32s_ISfs |
| ippsAddC_32sc_Sfs | ippsSubC_16u_ISfs |
| ippsAddC_32sc_ISfs | ippsSubC_16s_Sfs |
| ippsSub_8u_Sfs | ippsSubC_16s_I |
| ippsSub_8u_ISfs | ippsSubC_16s_ISfs |
| ippsSub_16u_Sfs | ippsSubC_16sc_Sfs |
| ippsSub_16u_ISfs | ippsSubC_16sc_ISfs |
| ippsSub_16s | ippsSubC_32s_Sfs |
| ippsSub_16s_Sfs | ippsSubC_32s_ISfs |
| ippsSub_16s_I | ippsSubC_32sc_Sfs |
| ippsSub_16s_ISfs | ippsSubC_32sc_ISfs |
| ippsSub_16sc_Sfs | ippsMulC_8u_Sfs |
| ippsSub_16sc_ISfs | ippsDivC_8u_Sfs |
| ippsSub_32s_ISfs | ippsFIR64fc_16sc_Sfs |
| ippsSub_32sc_Sfs | ippsFIR64fc_32sc_Sfs |
| ippsSub_32sc_ISfs | ippsFIR64fc_32fc |
| ippsSubC_8u_Sfs | ippsFIR_32fc |
| ippsSubC_8u_ISfs | ippsSubC_16u_Sfs |
参考文献 (英語)
Intel® Integrated Performance Primitives (Intel® IPP) Functions Optimized for Intel® Advanced Vector Extensions (Intel® AVX) (https://software.intel.com/en-us/articles/intel-integrated-performance-primitives-intel-ipp-functions-optimized-for-intel-advanced)
Haswell New Instruction Descriptions Now Available! (https://software.intel.com/en-us/blogs/2011/06/13/haswell-new-instruction-descriptions-now-available)
Intel® Advanced Vector Extensions Programming Reference
コンパイラーの最適化に関する詳細は、最適化に関する注意事項を参照してください。
