为何无有符号8位整数的NEON饱和舍入加倍乘法intrinsic？8位乘法指令少因何在？

为何没有类似vqrdmulhq_s16的有符号8位饱和舍入加倍乘法intrinsic？ #

ARM NEON的intrinsic本质是硬件指令的直接映射，如果硬件指令集里没有对应操作，就不会有对应的intrinsic。vqrdmulhq_s16这类饱和舍入加倍乘法指令，硬件层面只实现了16位及以上位宽的版本，没有针对8位整数的硬件指令，所以自然不存在对应的intrinsic。

8位整数乘法intrinsic数量极少的原因 #

主要有几点核心因素：

• 硬件支持优先级：早期NEON指令集设计时，8位整数运算更多聚焦在基础乘法（如vmul_s8）这类高频操作。饱和、舍入这类复杂操作的需求场景当时占比不高，硬件优先级较低。
• 指令编码空间限制：ARM指令的编码空间有限，需要优先分配给更高位宽（如16/32位）或更通用的操作，8位复杂乘法操作没有获得编码资源。
• 替代方案成本低：8位转16位的指令（如vmovl_s8）开销极低，通过“转高位宽+执行对应操作+转回低位宽”的组合操作，就能实现类似效果，硬件厂商没必要额外增加指令复杂度。

关于你的临时解决方案的评价 #

你提到的拆分int8x16向量、转成int16x8再执行乘法的方案是完全可行的，这也是当前没有硬件指令时的标准替代思路。举个具体的代码示例：

// 拆分128位int8向量为两个64位int8子向量
int8x8_t vec_a_low = vget_low_s8(vec_a_16);
int8x8_t vec_a_high = vget_high_s8(vec_a_16);
int8x8_t vec_b_low = vget_low_s8(vec_b_16);
int8x8_t vec_b_high = vget_high_s8(vec_b_16);

// 有符号扩展为16位向量
int16x8_t vec_a_low_16 = vmovl_s8(vec_a_low);
int16x8_t vec_a_high_16 = vmovl_s8(vec_a_high);
int16x8_t vec_b_low_16 = vmovl_s8(vec_b_low);
int16x8_t vec_b_high_16 = vmovl_s8(vec_b_high);

// 执行饱和舍入加倍乘法
int16x8_t res_low_16 = vqrdmulhq_s16(vec_a_low_16, vec_b_low_16);
int16x8_t res_high_16 = vqrdmulhq_s16(vec_a_high_16, vec_b_high_16);

// 可选：将结果饱和截断回8位并合并为128位向量
int8x8_t res_low = vmovn_s16(res_low_16);
int8x8_t res_high = vmovn_s16(res_high_16);
int8x16_t res_16 = vcombine_s8(res_low, res_high);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ilp