| RC2 | NEON-v8 programming |
This course explains how to use ARMv8 NEON SIMD instructions to boost multimedia algorithms
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Objectives
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- Knowledge of ARMv7 instruction sets.
- Cours théorique
- Support de cours imprimé et au format PDF (en anglais).
- Le formateur répond aux questions des stagiaires en direct pendant la formation et fournit une assistance technique et pédagogique.
- Activités pratiques
- Les activités pratiques représentent de 40% à 50% de la durée du cours.
- Elles permettent de valider ou compléter les connaissances acquises pendant le cours théorique.
- Exemples de code, exercices et solutions
- Un PC (Linux ou Windows) par binôme de stagiaires (si plus de 6 stagiaires) pour les activités pratiques avec, si approprié, une carte cible embarquée.
- Le formateur accède aux PC des stagiaires pour l'assistance technique et pédagogique.
- Une machine virtuelle préconfigurée téléchargeable pour refaire les activités pratiques après le cours
- Au début de chaque demi-journée une période est réservée à une interaction avec les stagiaires pour s'assurer que le cours répond à leurs attentes et l'adapter si nécessaire
- Tout ingénieur ou technicien en systèmes embarqués possédant les prérequis ci-dessus.
- Les prérequis indiqués ci-dessus sont évalués avant la formation par l'encadrement technique du stagiaire dans son entreprise, ou par le stagiaire lui-même dans le cas exceptionnel d'un stagiaire individuel.
- Les progrès des stagiaires sont évalués de deux façons différentes, suivant le cours:
- Pour les cours se prêtant à des exercices pratiques, les résultats des exercices sont vérifiés par le formateur, qui aide si nécessaire les stagiaires à les réaliser en apportant des précisions supplémentaires.
- Des quizz sont proposés en fin des sections ne comportant pas d'exercices pratiques pour vérifier que les stagiaires ont assimilé les points présentés
- En fin de formation, chaque stagiaire reçoit une attestation et un certificat attestant qu'il a suivi le cours avec succès.
- En cas de problème dû à un manque de prérequis de la part du stagiaire, constaté lors de la formation, une formation différente ou complémentaire lui est proposée, en général pour conforter ses prérequis, en accord avec son responsable en entreprise le cas échéant.
Plan du cours
- Clarifying the resources shared by NEON and the scalar floating point engine
- Explaining the AArch32 and AArch64 differences
- NEON Register banks
- S, D and Q registers (AArch32)
- B, H, S, D and V registers (AArch64)
- Data types
- Vector vs scalar
- Related system registers
- Alignment issues
- Enabling NEON
- Differences between NEONv7 and NEONv8
- Instructions producing wider / narrower results
- Instructions modifiers
- Selecting the shape
- Selecting the operand / result type
- Syntax flexibility
- Declaring initialized vectors in C language
- Using unions with vectors and arrays of vectors to simplify the debug
- Casting vectors
- Move
- Swap
- Table lookup
- Vector transpose
- Vector zip / unzip
- Data transfer between NEON and integer unit
- Practical lab: clarifying narrow and long instructions, building a vector from bytes selected from a pair of vectors
| Exercise : | Example: managing audio samples | |
| Exercise : | Using load with de-interleaving instructions to store all right lane samples into a vector and left lane samples into another vector | |
| Exercise : | Clarifying narrow and long instructions, building a vector from bytes selected from a pair of vectors | |
- Arithmetic instructions
- Add, modulo vs saturated arithmetic
- Halving / Doubling the result
- Rounding
- Subtract
- Multiply
- Multiply accumulate / Multiply subtract
- Absolute value
- Min / Max
| Exercise : | Implementing a complex multiply accumulate with NEON | |
- Conversion instructions
- Converting Floating Point numbers into Fixed point numbers
- Converting Fixed point numbers into Floating point numbers
| Exercise : | Converting fixed-point elements into single precision floating point values and adding the resulting elements | |
- Advanced arithmetic instructions
- Reciprocal estimate, reciprocal square root estimate, Newton-raphson algorithm
- Pairwise instructions
- Element comparison
- Logic instructions
- Logical AND, Bit Clear, OR, XOR
- Operations with immediate values
- Bitfield instructions
- Count Leading zeros, ones, signs
- Bitwise insert instructions
- Conditional bitwise insert instructions, avoiding branches
- Shifts with possible rounding and saturation
- Bitfield reverse
| Exercise : | Transposing a matrix, shifting a large bitmap using vector instructions | |
- The Cryptography extension
- Algorithms supported
- AES
- SHA1
- SHA256
- Automatic vectorization
- Tuning loops for optimal results
- Avoid loop feedbacks
- Avoid loop-dependent conditionals
- Avoid early termination
- Padding loops
| Exercise : | Experimenting with loop auto-vecorization | |
- Pointers and arrays
- indirect addressing
- pointer aliasing and restrict
| Exercise : | Using restrict to eliminate dependencies | |
- Function calls and inlining
- promises
| Exercise : | Making promises to help the compiler optimize | |
- Avoiding data dependencies
- FIR filter
- Converting the scalar algorithm into a vector algorithm
- Finding the NEON instructions to encode the vector algorithm
- Optimizing the code
- Using the performance monitor to tune the algorithm
- FFT (DFT)
- Converting the scalar algorithm into a vector algorithm, understanding how circle properties can be used to process 4 angles concurrently
- Finding the NEON instructions to encode the vector algorithm
- Optimizing the code
- Using the performance monitor to tune the algorithm
Durée
2 jours
Prix
1970 € HT
Calendrier
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Les inscriptions aux sessions de formation sont acceptées jusqu'à une semaine avant le début de la formation. Pour une inscription plus tardive nous consulter
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Ce cours, conçu pour être dispensé en présentiel, est disponible dans notre centre de formation près de Paris ou dans vos locaux, en France ou dans le monde entier. Nos formateurs sont bilingues et assurent le cours en français ou en anglais.
Les sessions inter-entreprises programmées sont ouvertes dès deux inscrits. Sous condition d'un dossier complet, les inscriptions sont acceptées jusqu'à une semaine avant le début de la formation.
Dernière mise à jour du plan de cours : 10 mai 2017
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