AVX命令入門
Intel CPUのSIMD命令を使い倒せ
- 著者 北山 洋幸
- 判型 B5変型判、424頁
- 本体価格 5,400円
- ISBN 978-4-87783-369-5
本書の記載内容について訂正があります。
こちらを参照してください。
本書について
近年においてソフトウェアエンジニアがハードウェアのアーキテクチャを意識する機会は減りました。それは悪いことではないでしょう。ソフトウェアエンジニアがハードウェアを意識していては、開発したソフトウェアはハードウェア依存となりポータビリティやスケーラビリティなどを失ってしまいます。
しかしながら、Wall Timeにシビアなソフトウェアや計算量が大きなソフトウェアを開発する場合、ハードウェアのアーキテクチャを意識したプログラミングを行うと、性能が格段に向上する場合があります。時代が変わりCPU性能が大幅に向上しましたが、同時に多くの計算量を要求するソフトウェアも存在します。このため、アプリケーション開発エンジニアであっても、ハードウェアのアーキテクチャを意識せざるを得ない場面に遭遇します。
本書は、SIMD命令、特にAVX命令にフォーカスして企画された書籍です。SSE命令の解説本は散見されますが、AVX命令の解説は多くありません。本書の特徴はAVX命令にフォーカスし、図を用いてわかりやすい解説、そして簡単なプログラムサンプルから、フィルタのサンプルまで各種の例題を用いてAVX命令の理解を深めます。これによってAVX命令を興味深く学習できるでしょう。
本書の対象読者は，以下のような人を対象としています。
・SIMDを理解したい人
・AVX命令を理解したい人
・AVX命令をサンプルプログラムで理解したい人
・高性能なプログラムを開発したい人
本書を参考にAVX命令を理解し、高性能なプログラムの開発に役立ててください。微力ながら本書が学習の助けになれば幸いです。
目 次
- 第1章 CPU概論
- 1.1 CPUとは
- 1.2 CPUアーキテクチャ
- 1.3 AVXの特徴
- 第2章 はじめてのAVX
- 2.1 はじめてのAVXプログラム
- 2.2 変数の宣言と初期化
- 2.3 メモリ
- 第3章 AVX命令
- 3.1 ロード系命令
- 3.2 ストア系命令
- 3.3 算術演算系命令
- 3.4 ビット単位演算系命令
- 3.5 条件付き混合または条件付きマージ系命令
- 3.6 比較系命令
- 3.7 変換系命令
- 3.8 最大値と最小値を特定する命令
- 3.9 その他の操作命令
- 3.10 パックドテスト操作命令
- 3.11 置換操作命令
- 3.12 シャッフル操作命令
- 3.13 アンパック・インターリーブ命令
- 第4章 簡単な応用例
- 4.1 配列の垂直演算
- 4.2 配列の水平演算
- 第5章 3Dベクトルの正規化（AOS、SOA）
- 5.1 AOSとSOA
- 5.2 AOSからSOAへのシャッフル
- 第6章 一次元データ処理
- 6.1 長大な一次元ストリームに係数を乗ずる
- 6.2 二つの一次元データ加工処理
- 6.3 二つのデータストリームの平均
- 6.4 長大なタップ数のFIR
- 第7章 二次元データ処理（画像処理）
- 7.1 クラスと構造体
- 7.2 画像のネガティブ処理
- 7.3 緑色成分のみを抜き出す
- 7.4 AOS-SOAを画像処理に応用（緑色成分のみを抜き出す）
- 7.5 ビットマップを浮動小数点のグレイスケール配列に変換
- 7.6 二つの画像をブレンド
- 7.7 二つの画像を合成する
- 7.8 重みを付けて二つの画像をブレンド
- 第8章 直接アセンブリコードで記述
- 8.1 アセンブリコードで記述
- 8.2 アセンブリ言語で関数を作る
- 付録 開発環境
- Visual Studio Express 2013 for Windows Desktopの環境
■正誤表■ 2015/1/29
本文の内容に誤りがありました。 お詫びして訂正いたします。
P.61（ソースリスト所在の誤植）
誤
03avxInstructions/01load/02storeu
正
03avxInstructions/02store/02storeu
P.65（ソースリスト所在の誤植）
誤
03avxInstructions/01load/03stream
正
03avxInstructions/02store/03stream
P.69（ソースリスト所在の誤植）
誤
03avxInstructions/01load/04maskstore
正
03avxInstructions/02store/04maskstore
P.84（ソースリスト所在の誤植）
誤
03avxInstructions/02store/05hsub
正
03avxInstructions/03arithmetic/05hsub
P.332（ソースリスト所在の誤植）
誤
07 2D/02filter/01grayscale/main.cpp
正
07 2D/02filter/01grayscale/pgm/main.cpp
P.335（ソースリスト所在の誤植）
誤
07 2D/02filter/01grayscale/avxGrayFloat.cpp
正
07 2D/02filter/01grayscale/pgm/avxGrayFloat.cpp