C# 我可以在Raspberry Pi 4上使用.NET SIMD吗？

我正在编写代码，将两个数组中的相应字节相减，并计算超过给定阈值的结果字节数。另外，它确实可以从.NET SIMD中获益，但是当我在Raspberry Pi 4上编译C#时，

System.Numerics.Vector.IsHardwareAccelerated

返回false

我添加的

dotnet

版本是3.1.406

  <PropertyGroup>
    <Optimize>true</Optimize>
  </PropertyGroup>

我使用的是32位Raspbian（Debian派生），是否有可能需要64位版本才能工作

另外，为了澄清，在简单的C中，算法如下所示：

publicstaticintscalartest（字节[]lhs，字节[]rhs）
{
var结果=0；
对于（int index=0；indexa）
{
（b，a）=（a，b）；
}
结果+=（（a-b）>=16）？1:0；
}
返回结果；
}

尽管API已经完成，甚至有文档记录，但实现仍然缺失。8字节SIMD向量是NEON ISA几十年来的重要组成部分（于2005年推出），但.NET运行时仅在为ARM64（2013年发布）编译时实现它们

我不为微软工作，也不知道他们是如何编译二进制文件的，但源代码告诉我，在为ARM64目标构建时，他们至少对NEON有一些支持。如果您想在.NET中使用这些内部函数，可以尝试使用64位操作系统

---

有一个解决方案——在C++中实现你的性能关键部件，编译一个Linux共享库，然后使用<代码> [DLLimPurt] < /Cord>从.NET中消费这些函数。我以这种方式构建了非平凡的Linux软件（），使用以下gcc标志构建DLL:

-march=native-mfpu=neon-fp16-mfp16 format=ieee-ffast math-O3-fPIC

这种方式将适用于32位操作系统，并且不需要.NET运行时的任何特殊功能，我已经用.NET Core 2.1进行了测试。

下面是@Soonts的答案，在切换到64位Raspbian之后，下面是我在Net5中得到的。我正在寻找的大多数说明都是支持的

Console.WriteLine(System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.OSDescription);
//Linux 5.4.51-v8+ #1333 SMP PREEMPT Mon Aug 10 16:58:35 BST 2020

Console.WriteLine(System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.ProcessArchitecture);
//Arm64

Console.WriteLine(System.Environment.Is64BitOperatingSystem);           //true

Console.WriteLine(System.Numerics.Vector.IsHardwareAccelerated);        //true
Console.WriteLine(Vector<byte>.Count);                                  //16
Console.WriteLine(Vector<sbyte>.Count);                                 //16
Console.WriteLine(Vector<short>.Count);                                 //8
Console.WriteLine(Vector<ushort>.Count);                                //8
Console.WriteLine(Vector<int>.Count);                                   //4
Console.WriteLine(Vector<uint>.Count);                                  //4
Console.WriteLine(Vector<long>.Count);                                  //2
Console.WriteLine(Vector<ulong>.Count);                                 //2

Console.WriteLine(Vector<float>.Count);                                 //4
Console.WriteLine(Vector<double>.Count);                                //2

Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.AdvSimd.IsSupported);   //true
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Aes.IsSupported);       //false
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.ArmBase.IsSupported);   //true
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Crc32.IsSupported);     //true
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Dp.IsSupported);        //false
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Rdm.IsSupported);       //false
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Sha1.IsSupported);      //false
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Sha256.IsSupported);    //false

Console.WriteLine（System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.OSDescription）；
//Linux 5.4.51-v8+#1333 SMP抢占周一8月10日16:58:35英国夏令时2020
WriteLine（System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.ProcessArchitecture）；
//Arm64
Console.WriteLine（System.Environment.IS64位操作系统）//真的
Console.WriteLine（System.Numerics.Vector.IsHardwareAccelerated）//真的
控制台写入线（向量计数）//16
控制台写入线（向量计数）//16
控制台写入线（向量计数）//8.
控制台写入线（向量计数）//8.
控制台写入线（向量计数）//4.
控制台写入线（向量计数）//4.
控制台写入线（向量计数）//2.
控制台写入线（向量计数）//2.
控制台写入线（向量计数）//4.
控制台写入线（向量计数）//2.
WriteLine（System.Runtime.Intrinsics.Arm.advismd.IsSupported）//真的
WriteLine（System.Runtime.Intrinsics.Arm.Aes.IsSupported）//假的
WriteLine（System.Runtime.Intrinsics.Arm.ArmBase.IsSupported）//真的
Console.WriteLine（System.Runtime.Intrinsics.Arm.Crc32.IsSupported）//真的
WriteLine（System.Runtime.Intrinsics.Arm.Dp.IsSupported）//假的
WriteLine（System.Runtime.Intrinsics.Arm.Rdm.IsSupported）//假的
Console.WriteLine（System.Runtime.Intrinsics.Arm.Sha1.IsSupported）//假的
Console.WriteLine（System.Runtime.Intrinsics.Arm.Sha256.IsSupported）//假的

在实现了将两个字节数组中的元素与abs进行比较的算法之后。差异超过某个阈值，在我的Pi 4上，我得到了以下基准测量值（预热后平均运行3次）：

C#回路：

59毫秒

System.Numerics.Vector

：

21毫秒

System.Runtime.Intrinsics.Arm.AdvSimd

：

17毫秒

System.Runtime.Intrinsics.Arm.AdvSimd

使用优化的矢量创建从

---

2ms

“.减去相应的字节…”两个相应字节的减法将始终为零，对吗@JHBonarius我不知道这个词的最佳术语，我的意思是

arr1[I]-arr2[I]

。我将添加C#loop实现来解释我的意思。我希望NEON的性能提高3倍以上，字节很小，向量寄存器有16个字节。尝试将下面的C++移植到.NET中：（未经测试但想法相当简单）@从我所看到的，我几乎有完全相同的代码：我猜想字节数组中的向量创建可能更有效，并且会尝试重新解释阈值后结果而不是应用一个掩码。我改变了加载向量的方式，得到了2毫秒的平坦！您也可以尝试这个版本：它需要/unsafe编译器开关，但我认为它可能会稍微快一点。

Console.WriteLine(System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.OSDescription);
//Linux 5.4.51-v8+ #1333 SMP PREEMPT Mon Aug 10 16:58:35 BST 2020

Console.WriteLine(System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.ProcessArchitecture);
//Arm64

Console.WriteLine(System.Environment.Is64BitOperatingSystem);           //true

Console.WriteLine(System.Numerics.Vector.IsHardwareAccelerated);        //true
Console.WriteLine(Vector<byte>.Count);                                  //16
Console.WriteLine(Vector<sbyte>.Count);                                 //16
Console.WriteLine(Vector<short>.Count);                                 //8
Console.WriteLine(Vector<ushort>.Count);                                //8
Console.WriteLine(Vector<int>.Count);                                   //4
Console.WriteLine(Vector<uint>.Count);                                  //4
Console.WriteLine(Vector<long>.Count);                                  //2
Console.WriteLine(Vector<ulong>.Count);                                 //2

Console.WriteLine(Vector<float>.Count);                                 //4
Console.WriteLine(Vector<double>.Count);                                //2

Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.AdvSimd.IsSupported);   //true
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Aes.IsSupported);       //false
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.ArmBase.IsSupported);   //true
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Crc32.IsSupported);     //true
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Dp.IsSupported);        //false
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Rdm.IsSupported);       //false
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Sha1.IsSupported);      //false
Console.WriteLine(System.Runtime.Intrinsics.Arm.Sha256.IsSupported);    //false