Lo stack FP x87 è ancora rilevante?

Question

Osservo che i compilatori generano codice che indirizza i registri SIMD ogni volta che viene utilizzata l'aritmetica double. Questo vale per il codice non ottimizzato e ottimizzato. Questo significa che l'unità x87 FP può essere considerata obsoleta e presente solo per compatibilità con le versioni precedenti?

Ho anche notato che altre piattaforme "popolari" si basano anche sulle rispettive implementazioni SIMD anziché su FP come stack.

Anche le implementazioni SIMD tendono ad essere di almeno 128 bit di larghezza, quindi mi chiedo se ciò significhi che la precisione (interna) delle operazioni è superiore a quella dell'unità x87 FP?

Mi interesso anche di prestazioni, velocità e latenza, considerando che SIMD è stato concepito pensando all'esecuzione del vettore, quindi mi chiedo come facciano con gli scalari.

Answer 1

Anche le implementazioni SIMD tendono ad essere di almeno 128 bit di ampiezza, quindi mi chiedo se ciò significhi che la precisione (interna) delle operazioni è superiore a quella dell'unità x87 FP?

La larghezza di un registro SIMD non è la larghezza di un singolo componente del vettore che rappresenta. I set di istruzioni SIMD ampiamente disponibili offrono al massimo il formato binario64 IEEE 754 (larghezza 64 bit). Questo non è quasi buono come il formato storico a 80 bit esteso per precisione o intervallo.

Molti compilatori C rendono disponibile il formato a 80 bit come tipo long double. Lo uso spesso. È utile per la maggior parte dei calcoli intermedi: il suo utilizzo contribuisce a rendere il risultato finale più accurato anche se il risultato finale è destinato a essere restituito come binario64 double. Un esempio è la funzione in this question, per la quale una proprietà matematicamente intuitiva detiene il risultato finale se i calcoli intermedi vengono eseguiti con long double, ma non se i calcoli intermedi vengono eseguiti con lo stesso tipo double come input e output.

Analogamente, tra molti vincoli che dovevano essere ottenuta nella scelta dei parametri per il formato esteso 80-bit, una considerazione è che è ideale per compute una funzione binary64 pow() componendo 80 bit expl() e logl(). La precisione extra è necessaria per ottenere una buona precisione per il risultato finale.

Devo notare, tuttavia, che quando i calcoli "intermedi" sono una singola operazione di base, è meglio non passare attraverso una precisione estesa. In altre parole, quando x e sono di tipo double, la precisione di (double)(x * (long double)y) è leggermente inferiore alla precisione di x * y. Le due espressioni producono quasi sempre gli stessi risultati e nei rari casi in cui differiscono, x * y è leggermente più preciso. Questo fenomeno è chiamato double-rounding.