甲骨文和英特尔开发支持 SIMD 的 Java API 以提升性能

Java Vector API 旨在提供一个机制用于在 Java 中编写复杂的向量(vetor)算法。

甲骨文和英特尔正在开发一种 Java API 来为平台添加对向量(vector)或单指令多数据流(SIMD)的“一级(first-class)”支持，这将会带来巨大的性能提升。

作为专注于互连 JVM 和原生代码的 Panama 项目的一部分，这个 API 旨在提供 incubator 模块 jdk.incubator.vector 的初始迭代，以用于表达向量计算 —— 在运行时阶段编译为所支持的 CPU 架构上的最佳硬件指令。计划支持 Graal 编译器，项目的目标包括：

• 提供清晰简洁的 API，能够表达各种矢量计算
• 在 x64 架构上提供可靠的运行时编译和性能
• 兼容不同的架构
• 优雅降级：如果矢量计算无法在运行时阶段作为序列完全表达，或者因为 x64 架构不支持某些指令，或其他 CPU 架构不被支持，那么 Vector API 的实现会优雅地降级，但仍然会起作用。开发者也会收到有关此问题的警告

如果甲骨文和英特尔能兑现这个承诺，Java Vector API 将会提供一种这样的机制 —— 利用 HotSpot 虚拟机中的现有支持进行矢量化，从而在 Java 中编写复杂的矢量算法。使用向量运算，一定程度的并行可以在单个 CPU 周期内完成更多工作。因此，可以获得显著的性能提升。API 中的用户模型(user model)将利用底层的矢量硬件，从而使得矢量化更具可预测性。

在这一方面，甲骨文和英特尔表示，该提案并未引用一个特定的 Java 版本作为 API 依赖的版本，但该项目的范围仅适用于 Java SE。另外，该项目存在一个这样的风险 —— 在 x64 架构上，API 可能会偏向于 SIMD，不过其他架构也将会被考虑在内，特别是 ARM Scalar Vector 扩展架构。