如何基于SIMD向量高效拆分填充多数组？（性能优化+低分配）

在性能敏感场景下，需将Vector256<double>[]类型的输入数组拆分，把每个向量的X、Y、Z、W分量分别填充到独立的double[]数组X、Y、Z、W中。

已尝试的方案 #

• Linq：速度慢且存在额外内存分配；
• Parallel.For：速度提升一倍，但仍有额外分配，且这两种方案的额外分配无法通过内存池复用。

输入示例代码 #

Vector256<double>[] input = GetVectors();
double[] X, Y, Z, W;

// how do I fill X, Y, Z, W with their respective values in a performant way?

基准测试代码 #

[Benchmark]
public double[][] Linq()
{
    var result = new double[4][];

    result[0] = _array.Select(x => x.X).ToArray();
    result[1] = _array.Select(x => x.Y).ToArray();
    result[2] = _array.Select(x => x.Z).ToArray();
    result[3] = _array.Select(x => x.W).ToArray();

    return result;
}

[Benchmark(Baseline = true)]
public double[][] ParallelFor()
{
    var result = new double[][] 
    { 
        new double[Count], 
        new double[Count], 
        new double[Count],
        new double[Count]
    };

    Parallel.For(0, Count, i =>
    {
        result[0][i] = _array[i].X;
        result[1][i] = _array[i].Y;
        result[2][i] = _array[i].Z;
        result[3][i] = _array[i].W;
    });

    return result;
}

基准测试结果 #

优化目标 #

希望通过非托管内存操作或SIMD优化技术，实现更低内存分配、更高性能的拆分填充方案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JustNrik