SIMD

SIMD

SIMD.js已经从TC39的主动开发中退出，并从第三阶段移除。web浏览器不再追求它的实现。SIMD在web上公开的操作基于SIMD.js操作，在WebAssembly中处于活动开发状态

SIMD（发音为“SIM-DEE”）是短于单指令/多数据是一个计算机架构的分类。SIMD操作在多个数据点上执行相同的计算，从而导致数据级并行性，并因此提高性能，例如用于3D图形和视频处理，物理学模拟或密码学以及其他领域。

本页面和子页面是SIMD API参考文档。另见SIMD类型的描述在JavaScript SIMD更普遍的文章。

描述

JavaScript SIMD API由几个新的类型和操作组成。浏览器根据用户的底层硬件提供高度优化的API实现。目前，SIMD专门针对NEON（http://en.wikipedia.org/wiki/ ARM 架构＃Advanced_SIMD（NEON％29））和x86平台（带有SSE）的ARMv7平台进行建模。

SIMD API类型安装在SIMD模块上。不像其他全局对象，SIMD不是一个构造函数。您不能将其与new运算符一起使用，或者将其SIMD作为函数调用。所有属性和方法SIMD都是静态的（就像Math对象一样）。

概览

一个SIMD值有多个通道。对于长度为4的矢量，通道被命名为x，y，z，和w。现在，SIMD不必对每个通道执行4个独立的操作，而是允许您同时对所有4个通道执行操作。与标量操作（SISD）相比，这需要更少的操作，从而导致性能改进和更高的能源效率。请注意，SIMD操作不能用于以不同方式处理多个数据。在下图中，只有一个指令（加法），因此可以用SIMD进行操作：

图1和图2：SISD和SIMD比较。

简单的加法运算

图2所示的简单SIMD操作的JavaScript代码如下所示：

var a = SIMD.Float32x4(1, 2, 3, 4
var b = SIMD.Float32x4(5, 6, 7, 8
var c = SIMD.Float32x4.add(a,b // Float32x4[6,8,10,12]

数据类型

所有SIMD数据类型都是不可变的。你不能直接改变它们。而是执行创建新的不可变SIMD数据类型的操作。

下图显示了128位SIMD寄存器中的不同SIMD数据类型。目前的SIMD JavaScript API有12种不同的类型，通道长度为2,4,8或16。

图3：128位SIMD寄存器中的每种类型的通道

SIMD布尔类型

SIMD.Bool8x16128位分成16个存储布尔值的通道。

SIMD有符号整数类型

SIMD.Int8x16128位分成16个存储8位有符号整数值的通道。SIMD.Int16x8128位分成8个存储16位有符号整数值的通道。SIMD.Int32x4128位分为4个存储32位有符号整数值的通道。

SIMD无符号整数类型

SIMD.Uint8x16128位分为16个存储8位无符号整数值的通道。SIMD.Uint16x8128位分成8个存储16位无符号整数值的通道。SIMD.Uint32x4128位分成4个存储32位无符号整数值的通道。

SIMD浮点类型

SIMD.Float32x4128位分为4个存储单精度浮点值的通道。SIMD.Float64x2128位分成2个存储双精度浮点值的通道。

构造函数

除了简单的创建者函数（例如SIMD.Int32x4(1,2,3,4)）之外，SIMD API还提供以下构造函数：

SIMD.%type%.splat()创建所有通道设置为给定值的SIMD数据类型。

您也可以从一种SIMD数据类型转换为另一种。

注意： SIMD类型不起作用new，因为SIMD值不是“盒装”对象（可String(s)与new String(s)创建String对象的vs 比较）。

var v = new SIMD.Float32x4(0,1,2,3
// TypeError: SIMD.Float32x4 is not a constructor

作为替代，你只需要写

var v = SIMD.Float32x4(0,1,2,3

操作

要真正需要SIMD类型来执行操作，SIMD操作需要在SIMD数据类型上工作。

注意：并非所有SIMD操作都适用于所有SIMD类型，请参阅个别参考页以了解详细信息和可用性。

检查SIMD类型

SIMD.%type%.check()如果参数是一个有效的SIMD数据类型，则返回一个新的实例%type%。否则抛出TypeError

访问和变异通道

SIMD.%type%.extractLane()返回给定通道的值。

从类型数组中加载和存储

SIMD.%type%.load()

SIMD.%type%.load1()

SIMD.%type%.load2()

SIMD.%type%.load3()返回一个新的实例，其中从一个类型数组中加载通道值。SIMD.%type%.store()SIMD.%type%.store1()SIMD.%type%.store2()SIMD.%type%.store3()将SIMD数据类型存储到类型数组中。

算术运算

SIMD.%FloatType%.abs()用绝对通道值返回一个新实例。

Shuffling and swizzling

SIMD.%type%.shuffle()Returns a new instance with the lane values shuffled.SIMD.%type%.swizzle()Returns a new instance with the lane values swizzled.

最小值和最大值

SIMD.%FloatType%.max()返回具有最大通道值的新实例。SIMD.%FloatType%.maxNum()返回一个具有最大通道值的新实例，优先选择数字NaN。

选项值

SIMD.%type%.select()返回一个新的实例，其中通道值是通道的混合，具体取决于选择器掩码。

比较

SIMD.%type%.equal()返回取决于的选择掩码a == b。SIMD.%type%.notEqual()返回取决于的选择掩码a != b。SIMD.%type%.lessThan()返回取决于的选择掩码a < b。SIMD.%type%.lessThanOrEqual()返回取决于的选择掩码a <= b。SIMD.%type%.greaterThan()返回取决于的选择掩码a > b。SIMD.%type%.greaterThanOrEqual()返回取决于的选择掩码a >= b。

按位逻辑操作

SIMD.%type%.and()用通道值（a & b）的逻辑与返回一个新的实例。SIMD.%type%.or()返回一个带有通道值（a | b）的逻辑或的新实例。SIMD.%type%.xor()返回带有通道值（a ^ b）的逻辑异或的新实例。SIMD.%type%.not()返回带有逻辑非通道值（~a）的新实例。

按位移动操作

SIMD.%IntegerType%.shiftLeftByScalar()返回一个新的实例，将通道值左移一个给定的位数（a << bits）。SIMD.%IntegerType%.shiftRightByScalar()返回通道值向右移动的新实例。行为取决于基础类型是有符号还是无符号。

布尔运算

SIMD.%BooleanType%.allTrue()检查是否所有车道都有true价值。SIMD.%BooleanType%.anyTrue()检查任何车道是否true有价值。

数据转换

SIMD.%type%.fromFloat32x4()通过Float32x4的浮点数转换创建一个新的SIMD数据类型。

SIMD原型

下面的方法和属性被安装在SIMD.%type%.prototype。

SIMD.%type%.prototype.constructor指定创建SIMD对象原型的函数。

Polyfill

基于类型数组的一个Polyfill实现可在ecmascript_simd GitHub存储库中找到。

规范

浏览器兼容性