SSE 버전이 다른 결과

Question

SSE를 사용하기 위해 일부 코드를 다시 작성하려고합니다. 그러나 어떤 이유로 SSE 버전이 원본과 다른 결과를 생성합니다 (예 : 1.47 등 대신 209.1 ..

왜? 전체 기능은 here입니다.

struct vec_ps 
{ 
    __m128 value; 

    vec_ps(){} 
    vec_ps(float value)   : value(_mm_set1_ps(value)) {} 
    vec_ps(__m128 value)  : value(value)    {} 
    vec_ps(const vec_ps& other) : value(other.value)  {} 

    vec_ps& operator=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = other.value; 
     return *this; 
    } 

    vec_ps& operator+=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = _mm_add_ps(value, other.value); 
     return *this; 
    } 

    vec_ps& operator-=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = _mm_sub_ps(value, other.value); 
     return *this; 
    } 

    vec_ps& operator*=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = _mm_mul_ps(value, other.value); 
     return *this; 
    } 

    vec_ps& operator/=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = _mm_div_ps(value, other.value); 
     return *this; 
    } 

    static vec_ps load(float* ptr) 
    { 
     return vec_ps(_mm_load_ps(ptr)); 
    } 

    static void stream(float* ptr, const vec_ps& other) 
    { 
     _mm_stream_ps(ptr, other.value); 
    } 

    void stream(float* ptr) 
    { 
     _mm_stream_ps(ptr, value); 
    } 
}; 

vec_ps operator+(const vec_ps& lhs, const vec_ps& rhs) 
{  
    return vec_ps(lhs) += rhs; 
} 

vec_ps operator-(const vec_ps& lhs, const vec_ps& rhs) 
{  
    return vec_ps(lhs) -= rhs; 
} 

vec_ps operator*(const vec_ps& lhs, const vec_ps& rhs) 
{  
    return vec_ps(lhs) *= rhs; 
} 

vec_ps operator/(const vec_ps& lhs, const vec_ps& rhs) 
{  
    return vec_ps(lhs) /= rhs; 
} 

void foo(/*...*/) 
{ 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> ref_mu(w*h); 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> cmp_mu(w*h); 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> ref_sigma_sqd(w*h); 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> cmp_sigma_sqd(w*h); 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> sigma_both(w*h); 
     int size = w*h*sizeof(float); 

     /*...*/ 

     float ssim_sum = 0.0; 
     float ssim_sum2 = 0.0; 

     vec_ps ssim_sum_ps(0.0f);  

     for(int n = 0; n < size/16; ++n) 
     { 
      auto ref_mu_ps   = vec_ps::load(ref_mu.data()  + n*4); 
      auto cmp_mu_ps   = vec_ps::load(cmp_mu.data()  + n*4); 
      auto sigma_both_ps  = vec_ps::load(sigma_both.data() + n*4); 
      auto ref_sigma_sqd_ps = vec_ps::load(ref_sigma_sqd.data() + n*4); 
      auto cmp_sigma_sqd_ps = vec_ps::load(cmp_sigma_sqd.data() + n*4); 

      auto numerator = (2.0f * ref_mu_ps * cmp_mu_ps + C1) * (2.0f * sigma_both_ps + C2); 
      auto denominator = (ref_mu_ps*ref_mu_ps + cmp_mu_ps*cmp_mu_ps + C1) * (ref_sigma_sqd_ps + cmp_sigma_sqd_ps + C2); 
      ssim_sum_ps += numerator/denominator; 
     } 

     for(int n = 0; n < 4; ++n) 
      ssim_sum2 += ssim_sum_ps.value.m128_f32[n]; 

     for (int y = 0; y < h; ++y) 
     { 
      int offset = y*w; 
      for (int x = 0; x < w; ++x, ++offset) 
      {   
       float numerator = (2.0f * ref_mu[offset] * cmp_mu[offset] + C1) * (2.0f * sigma_both[offset] + C2); 
       float denominator = (ref_mu[offset]*ref_mu[offset] + cmp_mu[offset]*cmp_mu[offset] + C1) * (ref_sigma_sqd[offset] + cmp_sigma_sqd[offset] + C2); 
       ssim_sum += numerator/denominator;     
      } 
     } 
     assert(ssim_sum2 == ssim_sum); // FAILS! 
} 

Answer 1

그냥이 질문에 대한 해답이 될 것 같은 위의 코멘트 : *의 시간이 네 가지로 나누어 w는 그 어떤 보장이 있습니까? 그렇지 않은 경우 SSE 버전의 마지막 반복은 임의의 숫자를 기반으로합니다. 한 곳에서 sizeof (float)를 사용하고 다른 곳에서는 4 * sizeof (float) 대신 16을 사용하는 것이 다소 혼란 스럽습니다. 왜 float 크기를 그대로 두지 않으시겠습니까? 또한 왜 non-SSE 버전이 행렬의 너비와 높이를 따르는 대신이 영역을 그냥 지나치 는가?