VS2019 16.2: 新版本对游戏性能的优化
朋友们，又优化了一点点：%2~%3。
游戏可以说是提升Windows市占率的重量级推手，此次的16.2的版本中，开发团队进一步的对游戏运行时性能进行了优化，如开头所说的，对比之前16.0版本，性能提升了2~3%，虽说不是很多，但是也是值得夸赞一番：你家孩子之前考了95分，这次通过努力，考了98分，是否是一件值得夸赞的事情？我肯定是要夸一下!
吞吐量
在工程链接阶段，16.2大幅提升了编译吞吐量，请参见我之前的关于链接器优化的文章，这里就不赘述了。
新的优化点
之前的C++后端更新的文章中，我们看到了MSVC编译器的一系列优化，今天再来重点的说道说道。下面有一些工程示例，这些例子都是在x64模式下编译，并使用了这些编译选项：/arch:AVX2, /O2, /fp:fash, /c /Fa
在AVX架构下优化循环
下面的一个例子，展示了一个测试两个vector是否偏离一定程度的函数实现。
在16.2中，开发团队优化了代码生成，使之可以借助硬件加速来实现优化。我们来看看反汇编代码，左边是16.0版本生成的反汇编，右边是16.2生成的反汇编：
从上图可以看到，在旧版本16.0中，编译器识别到了Reduction Loop，但是却没有进行矢量化操作，而是就地全部展开。而新版本16.2中，编译器识别到了Reduction Loop并对其进行了矢量化，而且使用了horizontal add指令进行求和操作，从而使生成的代码更加紧凑而且性能更优。
在单个vector元素上识别intrinsics
新版本编译器可以在单个最底层元素上优化vector intrinsics。
下面的一个例子，是计算平方反比的一个函数实现。这个函数来自虚幻引擎的数学计算库。它在虚幻引擎中，主要用来渲染大部分的游戏对象。
以下是函数的反汇编代码，左边为16.0，右边为16.2。编译为x64模式，开启AVX2选项。
从上图我们可以看到，16.0对所有的intrinsics逐一生成了代码，而16.2可以更加智能的识别intrinsics并将乘法和加法操作合并到FMA指令中去。在将来的16.3/16.4版本中，我们还将看到更多类似的优化点。
即使是现在，对于一个给定的常量，代码生成也会呈现出上述的特征：
VS2019 16.2: 新版本对游戏性能的优化
漫漫开发路 2019-08-18 13:09
朋友们，又优化了一点点：%2~%3。
游戏可以说是提升Windows市占率的重量级推手，此次的16.2的版本中，开发团队进一步的对游戏运行时性能进行了优化，如开头所说的，对比之前16.0版本，性能提升了2~3%，虽说不是很多，但是也是值得夸赞一番：你家孩子之前考了95分，这次通过努力，考了98分，是否是一件值得夸赞的事情？我肯定是要夸一下!
吞吐量
在工程链接阶段，16.2大幅提升了编译吞吐量，请参见我之前的关于链接器优化的文章，这里就不赘述了。
新的优化点
之前的C++后端更新的文章中，我们看到了MSVC编译器的一系列优化，今天再来重点的说道说道。下面有一些工程示例，这些例子都是在x64模式下编译，并使用了这些编译选项：/arch:AVX2, /O2, /fp:fash, /c /Fa
在AVX架构下优化循环
下面的一个例子，展示了一个测试两个vector是否偏离一定程度的函数实现。
在16.2中，开发团队优化了代码生成，使之可以借助硬件加速来实现优化。我们来看看反汇编代码，左边是16.0版本生成的反汇编，右边是16.2生成的反汇编：
从上图可以看到，在旧版本16.0中，编译器识别到了Reduction Loop，但是却没有进行矢量化操作，而是就地全部展开。而新版本16.2中，编译器识别到了Reduction Loop并对其进行了矢量化，而且使用了horizontal add指令进行求和操作，从而使生成的代码更加紧凑而且性能更优。
在单个vector元素上识别intrinsics
新版本编译器可以在单个最底层元素上优化vector intrinsics。
下面的一个例子，是计算平方反比的一个函数实现。这个函数来自虚幻引擎的数学计算库。它在虚幻引擎中，主要用来渲染大部分的游戏对象。
以下是函数的反汇编代码，左边为16.0，右边为16.2。编译为x64模式，开启AVX2选项。
从上图我们可以看到，16.0对所有的intrinsics逐一生成了代码，而16.2可以更加智能的识别intrinsics并将乘法和加法操作合并到FMA指令中去。在将来的16.3/16.4版本中，我们还将看到更多类似的优化点。
即使是现在，对于一个给定的常量，代码生成也会呈现出上述的特征：
从上面的反汇编中，我们可以看到：在16.0中，编译器逐一地生成代码，而在16.2中，编译器可以在编译期就计算出值（这里使用了/fp:fast编译选项）。
更多的FMA模式
对于FMA生成，编译器按照如下规则进行代码生成：
也做了如下的FMA简化：
之前的FMA代码生成只能适用于本地的vetor，现在也可以支持全局的vector了。
下面是两个优化的例子：
Memset和初始化
开发团队还优化了对memset的代码生成，具体来说就是将内联展开方式转换为调用更加优化版本的CRT调用。在循环中以相同字节的方式（例如 0xABABABAB）来保存一个常量也将使用CRT版本的memset。对比本机代码生成，在开启了SSE2开关下，调用memset的性能提升将至少快2倍，在AVX2下还会更快。
内联
通过对内联的探索，编译器对包含有控制流的小函数进行了更加激进的内联。
在虚幻引擎中的优化 – Infiltrator示例
Infiltrator基于虚幻引擎，下面的例子使用Infiltrator来模拟真实世界的一款游戏。
游戏的性能通过测试帧率来衡量，帧的渲染耗时越短，则表示帧率越高，也即性能更好。以下的测试基于AMD Zen 2的新款CPU。
具体测试的配置如下：
CPU: AMD64 Ryzen 5 3600 6-Core Processor, 3.6 Ghz, 6 Cores, 12 Logical processors
显卡：Radeon RX 550
内存：16 GB
操作系统：Windows 10 1903
测试结果
在上面的测试结果中，蓝色线表示使用VS2019旧版本编译，黄色线表示使用VS2019 16.2编译，横轴表示时间，纵轴表示每帧渲染时间。
从上图中我们看到，大部分时间下，我们看到帧率没有大的区别，但是在CPU密集渲染时，我们看到VS2019 16.2有2~3%的性能提升。
总结
大部分人热爱游戏，玩家对游戏的运行时性能也十分敏感，倘若关键时刻，帧率掉下来，丢了个三级头，就比较可惜了。
亲爱的游戏开发者朋友，全新VS2019 16.2，值得你拥有。