Arm 手臂皮质-A8：VFP和霓虹灯有什么区别

在ARM Cortex-A8处理器中，我理解NEON是什么，它是一个SIMD协处理器

但VFP（矢量浮点）单元也是一个协处理器，它能像SIMD处理器一样工作吗？如果是的话，哪一个更好

我读了一些链接，比如-

但他们的意思不是很清楚。他们说VFP从未打算用于SIMD，但在我读到以下内容时——“VFP体系结构也支持短向量指令的执行，但这些指令按顺序操作每个向量元素，因此不能提供真正的SIMD（单指令多数据）并行性的性能。”

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现在还不太清楚该相信什么，有人能详细阐述一下这个话题吗？

IIRC，VFP是一个按顺序工作的浮点协处理器

这意味着您可以在浮点向量上使用指令来实现类似SIMD的行为，但在内部，指令是按顺序在向量的每个元素上执行的

虽然由于采用单加载指令，指令所需的总时间因此减少，但VFP仍需要时间来处理向量的所有元素

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True SIMD将获得更高的净浮点性能，但使用带向量的VFP比使用纯顺序的VFP更快。

两者之间有很大差异。Neon是作为ARM内核一部分的SIMD（单指令多数据）加速器处理器。这意味着，在执行一条指令的过程中，相同的操作将并行地发生在多达16个数据集上。由于Neon内部具有并行性，因此与以相同时钟速率运行的标准SISD处理器相比，Neon可以获得更多的MIPS或FLOP

Neon的最大好处是，如果您想使用矢量执行操作，即视频编码/解码。它还可以并行执行单精度浮点（float）操作

VFP是一个经典的浮点硬件加速器。它不像霓虹灯那样是一个平行的建筑。基本上，它对一组输入执行一个操作，并返回一个输出。它的目的是加速浮点计算。它支持单精度和双精度浮点

您有3种可能使用霓虹灯：

• 使用内部函数#包括“arm_neon.h”
• 内联汇编代码
• 让gcc通过提供

  -mfpu=neon

  作为参数来为您进行优化（GCC4.5在这方面很好）

从架构上讲，VFP（它不是无缘无故地被称为向量浮点）确实有一个在单个指令中操作浮点向量的规定。我不认为它实际上会同时执行多个操作（如true SIMD），但它可以节省一些代码大小。但是，如果您阅读Shark帮助中的ARM架构参考手册（正如我在问题中的霓虹灯介绍，链接1中所述），您将在第A2.6节中看到，VFP的矢量功能在ARMv7中不受欢迎（这是Cortex A8实现的），软件应使用高级SIMD进行浮点矢量操作

更糟糕的是，在Cortex A8实现中，VFP是通过VFP Lite执行单元实现的（读取Lite时，它占据了更小的硅表面，而不是具有更少的功能），这意味着它实际上比ARM11慢，例如！幸运的是，大多数单精度VFP指令都由NEON单元执行，但我不确定矢量VFP操作是否执行；即使执行了，它们的执行速度也肯定比霓虹灯指令慢

希望能把事情弄清楚

适用于armv7 ISA（及其变体）

NEON是用于整数和浮点数据的SIMD和并行数据处理单元，VFP是完全兼容IEEE-754的浮点单元。特别是在A8上，霓虹灯单元几乎在所有方面都要快得多，即使您没有高度并行的数据，因为VFP是非流水线的

那你为什么要用VFP

最主要的区别是VFP提供了双精度浮点

其次，VFP提供了一些专门的指令，在NEON单元中没有等效的实现。我想到了SQRT，可能是一些类型转换

但是在Cosmin的回答中没有提到的最重要的区别是NEON浮点管道并不完全符合IEEE-754。有关差异的最佳描述请参见

由于它不符合IEEE-754标准，编译器无法生成这些指令，除非您告诉编译器您对完全符合性不感兴趣。这可以通过几种方式实现

使用内部函数强制使用NEON，例如，请参见

非常友好地询问编译器。即使是带有

-mfpu=neon

的较新GCC版本也不会生成浮点neon指令，除非您还指定了

-funsafe数学优化

适用于armv8+ISA（及其变体）[更新]

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NEON现在完全符合IEE-754标准，从程序员（和编译器）的角度来看，实际上没有太大区别。双精度已矢量化。从微观架构的角度来看，我有点怀疑它们甚至是不同的硬件单元。ARM确实单独记录标量指令和矢量指令，但它们都是“高级SIMD”的一部分。

嘿，Pierre，大开眼界！但是，我不能理解你所说的Shark帮助是什么意思，你能发布链接吗？由于愚蠢的原因，没有到ARM架构文档的直接链接。相反，我将iOS开发人员指向他们已经拥有的本地副本，位于/Library/Application\Support/Shark/Helpers/ARM\Help.app/Contents/Resources/ARMISA.pdf（更好的是，该文档忽略了iOS开发人员已经过时或与之无关的信息）