如何查看cpu是否支持simd？

# 檢查特定指令集
grep -o avx2 /proc/cpuinfo | head -1  # 檢查AVX2
grep -o sse4 /proc/cpuinfo | head -1  # 檢查SSE4
grep -o avx512 /proc/cpuinfo | head -1  # 檢查AVX512

gcc編譯選項，增加支持simd

-mavx2 -D__AVX2__

SSE和AVX2對比

SSE（Streaming SIMD Extensions）

基本特性：

• 引入時間：1999年（Pentium III）

• 寄存器寬度：128位（16字節）

• 寄存器數量：8個（XMM0-XMM7）

• 數據并行度：一次處理多個數據元素

數據類型：

cpp

__m128i  // 處理整數（16個char，8個short，4個int，2個long）
__m128   // 處理單精度浮點數（4個float）
__m128d  // 處理雙精度浮點數（2個double）

常見操作：

cpp

// 加載和存儲
__m128i data = _mm_loadu_si128(ptr);  // 加載16字節
_mm_storeu_si128(ptr, data);         // 存儲16字節// 算術運算
__m128i sum = _mm_add_epi32(a, b);   // 4個int同時相加
__m128i prod = _mm_mullo_epi16(a, b); // 8個short同時相乘

AVX2（Advanced Vector Extensions 2）

基本特性：

• 引入時間：2013年（Haswell架構）

• 寄存器寬度：256位（32字節）← 比SSE翻倍

• 寄存器數量：16個（YMM0-YMM15）← 比SSE翻倍

• 向后兼容：包含所有SSE功能

數據類型：

cpp

__m256i  // 處理整數（32個char，16個short，8個int，4個long）
__m256   // 處理單精度浮點數（8個float）  
__m256d  // 處理雙精度浮點數（4個double）

增強功能：

cpp

// 更豐富的指令集
__m256i data = _mm256_loadu_si256(ptr);  // 加載32字節
_mm256_storeu_si256(ptr, data);         // 存儲32字節// 新的操作類型
__m256i gather = _mm256_i32gather_epi32(base, index, scale); // 聚集加載

4. 直觀對比

處理32個字符（char）：

SSE和AVX2的關系就像：

• SSE?= 小貨車（一次運16箱貨物）

• AVX2?= 大卡車（一次運32箱貨物）

兩者都是SIMD技術，但：

• AVX2更強大（寄存器更大，指令更多）

• SSE更兼容（支持更廣泛的硬件）

• AVX2包含SSE（向后兼容）

在高性能編程中，我們通常：

1. 優先使用AVX2（如果可用）

2. 降級使用SSE（作為備選）

3. 提供回退方案（保證兼容性）