]> git.ipfire.org Git - thirdparty/glibc.git/commit
x86: Improve large memset perf with non-temporal stores [RHEL-29312]
authorNoah Goldstein <goldstein.w.n@gmail.com>
Fri, 24 May 2024 17:38:50 +0000 (12:38 -0500)
committerNoah Goldstein <goldstein.w.n@gmail.com>
Thu, 30 May 2024 17:36:09 +0000 (12:36 -0500)
commit5bf0ab80573d66e4ae5d94b094659094336da90f
tree5221932dc8f91a0e79255f9224a33a0b6a309505
parent53f9d74322c831c76bc6cf6ed8941267e8749604
x86: Improve large memset perf with non-temporal stores [RHEL-29312]

Previously we use `rep stosb` for all medium/large memsets. This is
notably worse than non-temporal stores for large (above a
few MBs) memsets.
See:
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1opzukzvum4n6-RUVHTGddV6RjAEil4P2uMjjQGLbLcU/edit?usp=sharing
For data using different stategies for large memset on ICX and SKX.

Using non-temporal stores can be up to 3x faster on ICX and 2x faster
on SKX. Historically, these numbers would not have been so good
because of the zero-over-zero writeback optimization that `rep stosb`
is able to do. But, the zero-over-zero writeback optimization has been
removed as a potential side-channel attack, so there is no longer any
good reason to only rely on `rep stosb` for large memsets. On the flip
size, non-temporal writes can avoid data in their RFO requests saving
memory bandwidth.

All of the other changes to the file are to re-organize the
code-blocks to maintain "good" alignment given the new code added in
the `L(stosb_local)` case.

The results from running the GLIBC memset benchmarks on TGL-client for
N=20 runs:

Geometric Mean across the suite New / Old EXEX256: 0.979
Geometric Mean across the suite New / Old EXEX512: 0.979
Geometric Mean across the suite New / Old AVX2   : 0.986
Geometric Mean across the suite New / Old SSE2   : 0.979

Most of the cases are essentially unchanged, this is mostly to show
that adding the non-temporal case didn't add any regressions to the
other cases.

The results on the memset-large benchmark suite on TGL-client for N=20
runs:

Geometric Mean across the suite New / Old EXEX256: 0.926
Geometric Mean across the suite New / Old EXEX512: 0.925
Geometric Mean across the suite New / Old AVX2   : 0.928
Geometric Mean across the suite New / Old SSE2   : 0.924

So roughly a 7.5% speedup. This is lower than what we see on servers
(likely because clients typically have faster single-core bandwidth so
saving bandwidth on RFOs is less impactful), but still advantageous.

Full test-suite passes on x86_64 w/ and w/o multiarch.
Reviewed-by: H.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
sysdeps/x86_64/multiarch/memset-vec-unaligned-erms.S