ลอยเทียบกับประสิทธิภาพสองเท่า

ฉันทำการทดสอบเวลาและอ่านบทความเช่นนี้ด้วย (ความคิดเห็นล่าสุด) และดูเหมือนว่าใน Release build ค่า float และ double ใช้เวลาในการประมวลผลเท่ากัน

เป็นไปได้อย่างไร? เมื่อ float มีความแม่นยำน้อยกว่าและมีขนาดเล็กกว่าเมื่อเทียบกับค่าสองค่า CLR จะเพิ่มเป็นสองเท่าในเวลาประมวลผลเดียวกันได้อย่างไร?

บนโปรเซสเซอร์ x86 เป็นอย่างน้อยfloatและdoubleแต่ละตัวจะถูกแปลงเป็น 10 ไบต์จริงโดย FPU สำหรับการประมวลผล FPU ไม่มีหน่วยประมวลผลแยกต่างหากสำหรับประเภททศนิยมต่างๆที่รองรับ

คำแนะนำที่เก่าแก่floatเร็วกว่าที่doubleใช้เมื่อ 100 ปีก่อนเมื่อซีพียูส่วนใหญ่ไม่มี FPU ในตัว (และมีไม่กี่คนที่มีชิป FPU แยกต่างหาก) ดังนั้นการจัดการทศนิยมส่วนใหญ่จึงทำในซอฟต์แวร์ บนเครื่องเหล่านี้ (ซึ่งถูกขับเคลื่อนโดยอบไอน้ำที่เกิดจากหลุมลาวา) ก็เป็นได้เร็วขึ้นเพื่อใช้floats ตอนนี้ประโยชน์ที่แท้จริงเพียงอย่างเดียวfloatคือพวกเขาใช้พื้นที่น้อยลง (ซึ่งสำคัญก็ต่อเมื่อคุณมีหลายล้านคน)

มันขึ้นอยู่กับ32 บิตหรือ64 บิตระบบ หากคุณคอมไพล์เป็น 64 บิต double จะเร็วขึ้น คอมไพล์เป็น 32 บิตบน 64 บิต (เครื่องและระบบปฏิบัติการ) ทำให้ float เร็วขึ้น 30%:

    public static void doubleTest(int loop)
    {
        Console.Write("double: ");
        for (int i = 0; i < loop; i++)
        {
            double a = 1000, b = 45, c = 12000, d = 2, e = 7, f = 1024;
            a = Math.Sin(a);
            b = Math.Asin(b);
            c = Math.Sqrt(c);
            d = d + d - d + d;
            e = e * e + e * e;
            f = f / f / f / f / f;
        }
    }

    public static void floatTest(int loop)
    {
        Console.Write("float: ");
        for (int i = 0; i < loop; i++)
        {
            float a = 1000, b = 45, c = 12000, d = 2, e = 7, f = 1024;
            a = (float) Math.Sin(a);
            b = (float) Math.Asin(b);
            c = (float) Math.Sqrt(c);
            d = d + d - d + d;
            e = e * e + e * e;
            f = f / f / f / f / f;
        }
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        DateTime time = DateTime.Now;
        doubleTest(5 * 1000000);
        Console.WriteLine("milliseconds: " + (DateTime.Now - time).TotalMilliseconds);

        time = DateTime.Now;
        floatTest(5 * 1000000);
        Console.WriteLine("milliseconds: " + (DateTime.Now - time).TotalMilliseconds);

        Thread.Sleep(5000);
    }

ฉันมีโปรเจ็กต์เล็ก ๆ ที่ฉันใช้ CUDA และฉันจำได้ว่า float เร็วกว่าที่นั่นถึงสองเท่าด้วย เมื่อปริมาณการใช้งานระหว่างโฮสต์และอุปกรณ์ต่ำลง (โฮสต์คือ CPU และ RAM และอุปกรณ์ "ปกติ" คือ GPU และแรมที่เกี่ยวข้องที่นั่น) แต่แม้ว่าข้อมูลจะอยู่ในอุปกรณ์ตลอดเวลาก็ช้าลง ฉันคิดว่าฉันอ่านที่ไหนสักแห่งที่มีการเปลี่ยนแปลงเมื่อไม่นานมานี้หรือควรจะเปลี่ยนกับคนรุ่นต่อไป แต่ฉันไม่แน่ใจ

ดูเหมือนว่า GPU จะไม่สามารถจัดการความแม่นยำสองเท่าได้ในกรณีเหล่านั้นซึ่งจะอธิบายได้ว่าทำไมมักใช้ GLFloat มากกว่า GLDouble

(อย่างที่บอกไปเท่าที่จำได้ก็สะดุดกับสิ่งนี้ขณะค้นหา float เทียบกับ double บน CPU)

ยังคงมีบางกรณีที่ต้องการการลอยตัว - ด้วยการเข้ารหัส OpenGL เช่นการใช้ประเภทข้อมูล GLFloat เป็นเรื่องปกติมาก (โดยทั่วไปจะแมปโดยตรงกับ 16 บิตลอย) เนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่า GPU ส่วนใหญ่มากกว่า GLDouble