x86 中不同数学函数的性能

Performance of different math functions in x86?

本文关键字：函数 性能 x86      更新时间：2023-10-16

>我正在写一个 3D 碰撞，想知道基本数学函数的性能差异，例如 + - */sqrt pwr 三角函数，如 sin cos tan arcsin..

我听说这取决于许多其他事情，所以我只想大致了解哪一个速度较慢，在寻找解决问题的不同方法时需要避免。我也想知道差异的顺序和大小

谢谢

编辑：我用 x86 的 VC++ 编写。但是其他架构和总体情况方面的知识也很好。主要是实时应用的单浮点计算。

问题是某些算法需要 sqrt 或三角函数，但我可以通过其他方法绕过它们。每个人都有自己的进步，我想知道足以进行权衡。我想要一个一般的知识来解决我自己的问题，做了一个谷歌但什么也没找到，所以请让它回答

说得非常宽泛，并概括一下最近的常见硬件：

  • 加法、减法和乘法速度很快（每个内核每个周期至少能够进行一次操作）。
  • 除法和平方根通常慢一个数量级（每个操作数十个周期）。 有许多近似算法可用于缩小特定用途的差距。
  • 调用数学库函数（sin、cos、exp、log等）因您使用的数学库实现和硬件而异。 在（比如）当前的 i7 上，通常介于每 ~20 个周期的操作和每 ~200 个周期的操作之间，具体取决于实现的质量和调用的特定函数。

粗略的想法：+, - <*></><sqrt><sin, cos, etc>

附言。在最近的英特尔架构上：

ADDSD/SUBSD - 3 个周期延迟，1 个周期吞吐量

MULSD - 6-7 个周期延迟，2 个周期吞吐量

DIVSD - 38-39 周期

延迟，38-39 周期吞吐量

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