이번 포스트에서는 SIMD(Single Instruction, Multiple Data) 명령어를 사용하여 코드를 최적화하는 방법에 대해 소개하겠습니다.

SIMD란?

SIMD는 하나의 명령어로 여러 개의 데이터를 동시에 처리하는 기술을 말합니다. 각 데이터에 대해 동일한 연산을 수행하여 병렬 처리를 통해 성능을 향상시킬 수 있습니다.

SIMD의 활용

C++에서는 SIMD를 활용하기 위해 #include <immintrin.h> 헤더 파일을 사용하며, 다양한 데이터 타입에 대한 SIMD 연산을 제공합니다. 예를 들어, __m256 데이터 타입을 사용하여 8개의 float 값을 한 번에 처리할 수 있습니다.

#include <immintrin.h>

void vectorAdd(const float* a, const float* b, float* result, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i += 8) {
        __m256 va = _mm256_loadu_ps(&a[i]);
        __m256 vb = _mm256_loadu_ps(&b[i]);
        __m256 vResult = _mm256_add_ps(va, vb);
        _mm256_storeu_ps(&result[i], vResult);
    }
}

위의 예제에서는 vectorAdd 함수를 통해 SIMD 명령어를 활용하여 두 개의 벡터를 더하는 연산을 병렬로 처리하고 있습니다.

성능 향상 및 주의 사항

SIMD를 활용하면 반복문 내에서 데이터를 한꺼번에 처리하여 성능 향상을 기대할 수 있지만, 주의해야 할 점도 있습니다. 데이터 정렬이나 메모리 접근 패턴 등이 성능에 영향을 미칠 수 있으므로, 실제 적용 전에는 주의깊게 분석해야 합니다.

이상으로 SIMD 명령어를 활용한 최적화에 대해 알아보았습니다.

참고 문헌: Intel Intrinsics Guide