Unity Burst：Neon intrinsics更新
Unity最近發(fā)布了Burst 1.5,。新版本重點(diǎn)添加了多條Neon intrinsics指令。Neon intrinsics指令支持精確設(shè)定矢量指令,，為Arm CPU的處理進(jìn)程生成最為高效代碼,。Neon指令集傳統(tǒng)上只適用于C/C++語(yǔ)言，而Unity目前已成功將其移植到了C#中,。
不過(guò),，要找到最合適的指令并沒那么簡(jiǎn)單，Arm為此特地制定了一份“Neon intrinsics在Unity中的運(yùn)用”指南,，外加一個(gè)帶有開源代碼的Unity項(xiàng)目,，供廣大開發(fā)者參考。這篇指南將幫助你以正確的結(jié)構(gòu)構(gòu)建Burst代碼,，讓代碼自動(dòng)應(yīng)用Neon指令集,，享受其帶來(lái)的性能提升，為你省去自行編寫指令集的麻煩,。我們下面就來(lái)看看怎樣才能充分利用起Neon intrinsics,。
自動(dòng)矢量化（Auto-vectorization）
Burst編譯器將自動(dòng)采用Neon intrinsics來(lái)提高性能收益，而我們?nèi)钥梢允褂闷渌椒▉?lái)進(jìn)一步提高Burst性能,。舉例來(lái)說(shuō),，我們可根據(jù)一定的結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整數(shù)據(jù)和函數(shù)循環(huán)結(jié)構(gòu)，利用自動(dòng)矢量化來(lái)獲取大量的性能提升,。
要想在Burst編譯器中將四條指令合并為一條Neon SIMD指令,，我們可編寫簡(jiǎn)短、連貫并保留內(nèi)聯(lián)的函數(shù),。此外,，經(jīng)我們?cè)谖锢砼鲎材M中測(cè)試發(fā)現(xiàn)，傳入Burst函數(shù)的指針在添加[NoAlias]屬性后,，其速度可提高4倍,。??
開發(fā)者現(xiàn)身說(shuō)法
本文中的案例重點(diǎn)在于展示物理碰撞，因此上方演示場(chǎng)景僅使用了簡(jiǎn)單的膠囊型和立方體圖形,。例中對(duì)兩種類型的碰撞進(jìn)行了優(yōu)化：用于角色-墻體間碰撞的軸向邊框盒（Axis-Aligned Bounding Boxes,，AABB），及用于角色之間碰撞的截面半徑碰撞。
手動(dòng)編寫的指令要快于編譯器并不簡(jiǎn)單,，但這里將介紹幾種方法,。可以讓性能改進(jìn)不僅是個(gè)難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),。在進(jìn)入分析優(yōu)化階段后,，我們可以先分析線程的運(yùn)行耗時(shí)，再進(jìn)行調(diào)整,，如此循環(huán)往復(fù),。我們能使用Profile Analyzer，或自己的計(jì)時(shí)方法來(lái)完成這一階段的優(yōu)化,。
這時(shí)我們需要將注意力放到代碼調(diào)整上,。在本例中，我們將原先的Burst jobs代碼轉(zhuǎn)寫成了靜態(tài)函數(shù),，方便進(jìn)行計(jì)時(shí),。異步執(zhí)行功能在最終的游戲代碼中發(fā)揮了巨大作用，盡管性能計(jì)時(shí)使得代碼執(zhí)行更為復(fù)雜了一點(diǎn),。在一個(gè)真正的游戲里,，你需要使用ProfilerMarker、ProfilerRecorder和ProfileAnalyzer來(lái)計(jì)算job的耗時(shí),。而在此例中,，改寫后的Burst靜態(tài)函數(shù)實(shí)際上強(qiáng)制在腳本中應(yīng)用了自動(dòng)矢量化結(jié)構(gòu)。如果job使用的是由Burst靜態(tài)函數(shù)組成的NativeArray,，則基本類型的指針使用起來(lái)也會(huì)更加簡(jiǎn)單,，靜態(tài)函數(shù)會(huì)把數(shù)據(jù)拆分成更易矢量化的片段。而應(yīng)用在指針上的[NoAlias]屬性會(huì)告訴編譯器指針調(diào)用的數(shù)據(jù)是否有重復(fù),。在此案例中,，Burst的性能非常強(qiáng)大，以至于只有極其出色的Neon代碼才能比它更快,。為了充分發(fā)揮Neon的作用,，這兩種類型的碰撞都需要采用特定的數(shù)據(jù)和邏輯結(jié)構(gòu)。
矢量化的效果在同時(shí)比對(duì)四個(gè)或八個(gè)對(duì)象時(shí)超好,，因?yàn)檫@時(shí)運(yùn)算可一次性完成（在Neon指令正確的情況下）,。
新指令的效果可謂立竿見影，其中一項(xiàng)優(yōu)化甚至能讓Burst代碼比結(jié)構(gòu)精巧的非Burst代碼快6倍,，讓手動(dòng)編寫的Neon代碼快10倍,。
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