src/gromacs/simd/impl_x86_avx_128_fma/impl_x86_avx_128_fma_util_float.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2014,2015,2019, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35
  36 #ifndef GMX_SIMD_IMPL_X86_AVX_128_FMA_UTIL_FLOAT_H
  37 #define GMX_SIMD_IMPL_X86_AVX_128_FMA_UTIL_FLOAT_H
  38
  39 #include "config.h"
  40
  41 #include <cassert>
  42 #include <cstddef>
  43 #include <cstdint>
  44
  45 #include <immintrin.h>
  46 #include <x86intrin.h>
  47
  48 #include "gromacs/simd/impl_x86_sse4_1/impl_x86_sse4_1_util_float.h"
  49
  50 namespace gmx
  51 {
  52
  53 /* In the old group kernels we found it more efficient to transpose the data to store rather
  54  * than using maskload and maskstore. It might be worth to test again, but for now we assume
  55  * this is still the case, and rely on those version inherited from the SSE2 header.
  56  *
  57  * It is also worth testing if changing _mm_shuffle_ps() to _mm_permute_ps() could improve
  58  * throughput just-so-slightly.
  59  */
  60
  61 static inline void gmx_simdcall expandScalarsToTriplets(SimdFloat  scalar,
  62                                                         SimdFloat* triplets0,
  63                                                         SimdFloat* triplets1,
  64                                                         SimdFloat* triplets2)
  65 {
  66     triplets0->simdInternal_ = _mm_permute_ps(scalar.simdInternal_, _MM_SHUFFLE(1, 0, 0, 0));
  67     triplets1->simdInternal_ = _mm_permute_ps(scalar.simdInternal_, _MM_SHUFFLE(2, 2, 1, 1));
  68     triplets2->simdInternal_ = _mm_permute_ps(scalar.simdInternal_, _MM_SHUFFLE(3, 3, 3, 2));
  69 }
  70
  71 static inline float gmx_simdcall reduceIncr4ReturnSum(float* m, SimdFloat v0, SimdFloat v1, SimdFloat v2, SimdFloat v3)
  72 {
  73     _MM_TRANSPOSE4_PS(v0.simdInternal_, v1.simdInternal_, v2.simdInternal_, v3.simdInternal_);
  74     v0.simdInternal_ = _mm_add_ps(v0.simdInternal_, v1.simdInternal_);
  75     v2.simdInternal_ = _mm_add_ps(v2.simdInternal_, v3.simdInternal_);
  76     v0.simdInternal_ = _mm_add_ps(v0.simdInternal_, v2.simdInternal_);
  77
  78     assert(std::size_t(m) % 16 == 0);
  79
  80     v2.simdInternal_ = _mm_add_ps(v0.simdInternal_, _mm_load_ps(m));
  81     _mm_store_ps(m, v2.simdInternal_);
  82
  83     __m128 b = _mm_add_ps(v0.simdInternal_, _mm_permute_ps(v0.simdInternal_, _MM_SHUFFLE(1, 0, 3, 2)));
  84     b        = _mm_add_ss(b, _mm_permute_ps(b, _MM_SHUFFLE(0, 3, 2, 1)));
  85     return *reinterpret_cast<float*>(&b);
  86 }
  87
  88 } // namespace gmx
  89
  90 #endif // GMX_SIMD_IMPL_X86_AVX_128_FMA_UTIL_FLOAT_H