]> git.sesse.net Git - ffmpeg/commit
aarch64: h264pred: Optimize the inner loop of existing 8 bit functions
authorMartin Storsjö <martin@martin.st>
Mon, 12 Apr 2021 07:31:22 +0000 (10:31 +0300)
committerMartin Storsjö <martin@martin.st>
Wed, 14 Apr 2021 12:23:44 +0000 (15:23 +0300)
commit870bfe16a12bf09dca3a4ae27ef6f81a2de80c40
tree21e3b1879cc83265e7fad1259ba0e1b90e2779a4
parentc5ca18fd1b1f8437e52305a5c15226b6f67a2e10
aarch64: h264pred: Optimize the inner loop of existing 8 bit functions

Move the loop counter decrement further from the branch instruction,
this hides the latency of the decrement.

In loops that first load, then store (the horizontal prediction cases),
do the decrement after the load (where the next instruction would
stall a bit anyway, waiting for the result of the load).

In loops that store twice using the same destination register,
also do the decrement between the two stores (as the second store
would need to wait for the updated destination register from the
first instruction).

In loops that store twice to two different destination registers,
do the decrement before both stores, to do it as soon before the
branch as possible.

This gives minor (1-2 cycle) speedups in most cases (modulo measurement
noise), but the horizontal prediction functions get a rather notable
speedup on the Cortex A53.

Before:                     Cortex A53     A72     A73
pred8x8_dc_8_neon:                60.7    46.2    39.2
pred8x8_dc_128_8_neon:            30.7    18.0    14.0
pred8x8_horizontal_8_neon:        42.2    29.2    18.5
pred8x8_left_dc_8_neon:           52.7    36.2    32.2
pred8x8_mad_cow_dc_0l0_8_neon:    48.2    27.7    25.7
pred8x8_mad_cow_dc_0lt_8_neon:    52.5    33.2    34.7
pred8x8_mad_cow_dc_l0t_8_neon:    52.5    31.7    33.2
pred8x8_mad_cow_dc_l00_8_neon:    43.2    27.0    25.5
pred8x8_plane_8_neon:            112.2    86.2    88.2
pred8x8_top_dc_8_neon:            40.7    23.0    21.2
pred8x8_vertical_8_neon:          27.2    15.5    14.0
pred16x16_dc_8_neon:              91.0    73.2    70.5
pred16x16_dc_128_8_neon:          43.0    34.7    30.7
pred16x16_horizontal_8_neon:      86.0    49.7    44.7
pred16x16_left_dc_8_neon:         87.0    67.2    67.5
pred16x16_plane_8_neon:          236.0   175.7   173.0
pred16x16_top_dc_8_neon:          53.2    39.0    41.7
pred16x16_vertical_8_neon:        41.7    29.7    31.0

After:
pred8x8_dc_8_neon:                59.0    46.7    42.5
pred8x8_dc_128_8_neon:            28.2    18.0    14.0
pred8x8_horizontal_8_neon:        34.2    29.2    18.5
pred8x8_left_dc_8_neon:           51.0    38.2    32.7
pred8x8_mad_cow_dc_0l0_8_neon:    46.7    28.2    26.2
pred8x8_mad_cow_dc_0lt_8_neon:    55.2    33.7    37.5
pred8x8_mad_cow_dc_l0t_8_neon:    51.2    31.7    37.2
pred8x8_mad_cow_dc_l00_8_neon:    41.7    27.5    26.0
pred8x8_plane_8_neon:            111.5    86.5    89.5
pred8x8_top_dc_8_neon:            39.0    23.2    21.0
pred8x8_vertical_8_neon:          27.2    16.0    14.0
pred16x16_dc_8_neon:              85.0    70.2    70.5
pred16x16_dc_128_8_neon:          42.0    30.0    30.7
pred16x16_horizontal_8_neon:      66.5    49.5    42.5
pred16x16_left_dc_8_neon:         81.0    66.5    67.5
pred16x16_plane_8_neon:          235.0   175.7   173.0
pred16x16_top_dc_8_neon:          52.0    39.0    41.7
pred16x16_vertical_8_neon:        40.2    33.2    31.0

Despite this, a number of these functions still are slower than
what e.g. GCC 7 generates - this shows the relative speedup of the
neon codepaths over the compiler generated ones:

                           Cortex A53    A72    A73
pred8x8_dc_8_neon:               0.86   0.65   1.04
pred8x8_dc_128_8_neon:           0.59   0.44   0.62
pred8x8_horizontal_8_neon:       1.51   0.58   1.30
pred8x8_left_dc_8_neon:          0.72   0.56   0.89
pred8x8_mad_cow_dc_0l0_8_neon:   0.93   0.93   1.37
pred8x8_mad_cow_dc_0lt_8_neon:   1.37   1.41   1.68
pred8x8_mad_cow_dc_l0t_8_neon:   1.21   1.17   1.32
pred8x8_mad_cow_dc_l00_8_neon:   1.24   1.19   1.60
pred8x8_plane_8_neon:            3.36   3.58   3.76
pred8x8_top_dc_8_neon:           0.97   0.99   1.43
pred8x8_vertical_8_neon:         0.86   0.78   1.18
pred16x16_dc_8_neon:             1.20   1.06   1.49
pred16x16_dc_128_8_neon:         0.83   0.95   0.99
pred16x16_horizontal_8_neon:     1.78   0.96   1.59
pred16x16_left_dc_8_neon:        1.06   0.96   1.32
pred16x16_plane_8_neon:          5.78   6.49   7.19
pred16x16_top_dc_8_neon:         1.48   1.53   1.94
pred16x16_vertical_8_neon:       1.39   1.34   1.98

In particular, on Cortex A72, many of these functions are slower
than the compiler generated code, while they're more beneficial on
e.g. the Cortex A73.

Signed-off-by: Martin Storsjö <martin@martin.st>
libavcodec/aarch64/h264pred_neon.S