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c++ - 错误：“_mm512_loadu_epi64”未在此范围内声明

问题描述

我正在尝试为此问题报告创建一个最小的复制器。AVX-512 似乎存在一些问题，它在配备 Skylake 处理器的最新 Apple 机器上发货。

根据GCC6 发布说明，应该可以使用 AVX-512 设备。根据Intel Intrinsics Guide vmovdqu64可用于AVX-512VL和AVX-512F：

$ cat test.cxx
#include <cstdint>
#include <immintrin.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
    uint64_t x[8];
    __m512i y = _mm512_loadu_epi64(x);
    return 0;
}

接着：

$ /opt/local/bin/g++-mp-6 -mavx512f -Wa,-q test.cxx -o test.exe
test.cxx: In function 'int main(int, char**)':
test.cxx:6:37: error: '_mm512_loadu_epi64' was not declared in this scope
     __m512i y = _mm512_loadu_epi64(x);
                                     ^
$ /opt/local/bin/g++-mp-6 -mavx -mavx2 -mavx512f -Wa,-q test.cxx -o test.exe
test.cxx: In function 'int main(int, char**)':
test.cxx:6:37: error: '_mm512_loadu_epi64' was not declared in this scope
     __m512i y = _mm512_loadu_epi64(x);
                                     ^
$ /opt/local/bin/g++-mp-6 -msse4.1 -msse4.2 -mavx -mavx2 -mavx512f -Wa,-q test.cxx -o test.exe
test.cxx: In function 'int main(int, char**)':
test.cxx:6:37: error: '_mm512_loadu_epi64' was not declared in this scope
     __m512i y = _mm512_loadu_epi64(x);
                                     ^

我把选项带回去了，-msse2但没有成功。我似乎错过了什么。

为现代 GCC 使用 AVX-512 需要什么？

根据 a /opt/local/bin/g++-mp-6 -v，这些是标头搜索路径：

#include "..." search starts here:
#include <...> search starts here:
 /opt/local/include/gcc6/c++/
 /opt/local/include/gcc6/c++//x86_64-apple-darwin13
 /opt/local/include/gcc6/c++//backward
 /opt/local/lib/gcc6/gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include
 /opt/local/include
 /opt/local/lib/gcc6/gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include-fixed
 /usr/include
 /System/Library/Frameworks
 /Library/Frameworks

接着：

$ grep -R '_mm512_' /opt/local/lib/gcc6/ | grep avx512f | head -n 8
/opt/local/lib/gcc6//gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include/avx512fintrin.h:_mm512_set_epi64 (long long __A, long long __B, long long __C,
/opt/local/lib/gcc6//gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include/avx512fintrin.h:_mm512_set_epi32 (int __A, int __B, int __C, int __D,
/opt/local/lib/gcc6//gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include/avx512fintrin.h:_mm512_set_pd (double __A, double __B, double __C, double __D,
/opt/local/lib/gcc6//gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include/avx512fintrin.h:_mm512_set_ps (float __A, float __B, float __C, float __D,
/opt/local/lib/gcc6//gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include/avx512fintrin.h:#define _mm512_setr_epi64(e0,e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7)                       \
/opt/local/lib/gcc6//gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include/avx512fintrin.h:  _mm512_set_epi64(e7,e6,e5,e4,e3,e2,e1,e0)
/opt/local/lib/gcc6//gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include/avx512fintrin.h:#define _mm512_setr_epi32(e0,e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7,                       \
/opt/local/lib/gcc6//gcc/x86_64-apple-darwin13/6.5.0/include/avx512fintrin.h:  _mm512_set_epi32(e15,e14,e13,e12,e11,e10,e9,e8,e7,e6,e5,e4,e3,e2,e1,e0)
...

标签： c++gccx86intrinsicsavx512

解决方案

没有屏蔽，就没有理由存在或使用它来代替等价的_mm512_loadu_si512. 这只是令人困惑，并且可能会诱使人类读者认为这是vmovq单个epi64.

英特尔的内在函数查找器确实指定它存在，但即使是当前的主干 gcc（在 Godbolt 上）也没有定义它。

几乎所有的 AVX512 指令都支持合并屏蔽和零屏蔽。过去是纯按位/全寄存器且没有有意义的元素边界的指令现在有 32 位和 64 位元素风格，例如vpxord和vpxorq. 或vmovdqa32和vmovdqa64。但是使用没有掩码的任何一个版本仍然只是一个正常的向量加载/存储/寄存器复制，并且在具有内在函数的 C++ 源代码中为它们指定任何关于元素大小的任何内容都是没有意义的，只有总向量宽度。

另请参阅_mm512_load_epi32 和 _mm512_load_si512 有什么区别？

SSE* 和 AVX1/2 选项与 GCC 标头是否根据 gcc 内置函数定义此内在函数无关；-mavx512f已经暗示了 AVX512 之前的所有英特尔 SSE/AVX 扩展。

它存在于 clang 主干中（但不是 7.0，所以它是最近才添加的）。

  • unaligned _mm512_loadu_si512- 到处都支持，使用这个
  • 未对齐_mm512_loadu_epi64- 铿锵的树干，而不是 gcc。
  • 对齐_mm512_load_si512 - 到处都支持，使用这个
  • 对齐_mm512_load_epi64 - 也支持无处不在，令人惊讶。
  • 未对齐_mm512_maskz_loadu_epi64 - 随处支持，将其用于零掩码负载
  • unaligned _mm512_mask_loadu_epi64- 随处支持，将其用于合并掩码加载。

这段代码早在 4.9.0 就可以在 gcc 上编译，而 mainline (Linux) 早在 3.9 就可以编译，两者都带有-march=avx512f. 或者如果他们支持它，-march=skylake-avx512或者-march=knl。我没有用 Apple Clang 测试过。

#include <immintrin.h>

__m512i loadu_si512(void *x) { return _mm512_loadu_si512(x); }
__m512i load_epi64(void *x)  {  return _mm512_load_epi64(x); }
//__m512i loadu_epi64(void *x) {  return _mm512_loadu_epi64(x); }

__m512i loadu_maskz(void *x) { return _mm512_maskz_loadu_epi64(0xf0, x); }
__m512i loadu_mask(void *x)  { return _mm512_mask_loadu_epi64(_mm512_setzero_si512(), 0xf0, x); }

神螺栓链接；您可以取消注释_mm512_loadu_epi64并将编译器翻转到 clang trunk 以查看它在那里工作。

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