編譯 | 蘇宓

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

在高性能計(jì)算動(dòng)輒卷上 AI、大模型和 GPU 加速的今天，還有人在默默手寫匯編代碼，并且——贏了編譯器。

開源且功能強(qiáng)大的音視頻處理工具集 FFmpeg 的開發(fā)者最近又出手了。在他們剛剛提交的一個(gè)補(bǔ)丁中，通過手寫匯編代碼“手搓”了一段關(guān)鍵路徑，成功讓 FFmpeg 一個(gè)功能的性能得到大幅提升。據(jù)稱，達(dá)到了“快 100 倍”的效果。

當(dāng)然，開發(fā)人員隨即也馬上解釋清楚：這不是整個(gè) FFmpeg 都變快了，而是某個(gè)特定的功能模塊，名為 rangedetect8_avx512，在應(yīng)用了手動(dòng)優(yōu)化后獲得了驚人的提速。

而即使你的設(shè)備并不支持新款 AVX512 指令集，使用 rangedetect8_avx2 版本的代碼，也能感受到高達(dá)64% 的性能提升。

迄今為止，只有一個(gè)函數(shù)享受了如此極端的速度提升

很多人可能會(huì)好奇，匯編語言不是早就沒人用了么？

其實(shí)不然。

FFmpeg 就是少數(shù)仍在廣泛使用匯編代碼的“忠實(shí)用戶”之一。他們堅(jiān)持在性能瓶頸處用匯編“手搓優(yōu)化”，效果往往比現(xiàn)代編譯器自動(dòng)生成的指令更高效，甚至“拉開好幾個(gè)數(shù)量級(jí)”。

這一點(diǎn)在他們的實(shí)際成果中體現(xiàn)得淋漓盡致。2023 年 11 月，F(xiàn)Fmpeg 項(xiàng)目曾有一次類似的性能突破，當(dāng)時(shí)某些操作速度提高了94 倍。

而這次的新補(bǔ)丁，更是把 rangedetect8 這一功能的處理速度提升到一個(gè)新的高度。

簡(jiǎn)單來看，rangedetect8 是 FFmpeg 中的一個(gè)視頻過濾器（filter），用于對(duì)圖像中的像素值進(jìn)行“范圍檢測(cè)”。

雖然這個(gè)過濾器是“一個(gè)不太常用的功能”，但它是 SIMD（單指令多數(shù)據(jù)） 指令的絕佳測(cè)試場(chǎng)。手寫匯編的方式，能更精準(zhǔn)地控制 CPU 的指令執(zhí)行方式和寄存器調(diào)度，大幅提升并行處理效率。這些，恰恰是編譯器目前還很難做到的。

正因此，F(xiàn)Fmpeg 在項(xiàng)目推文中對(duì)現(xiàn)代編譯器提出了直言不諱的批評(píng)——“編譯器的寄存器分配器太拉垮了?！?/p>

寄存器的調(diào)度和分配，是性能優(yōu)化中的關(guān)鍵一環(huán)。而現(xiàn)代 C/C++ 編譯器雖然足夠智能，但在一些對(duì)極致性能要求苛刻的場(chǎng)合，手寫匯編依然能拉出一大截差距。

這也是為什么一些高級(jí)性能工具，比如數(shù)據(jù)庫引擎、視頻轉(zhuǎn)碼器、圖像處理庫，至今還保留了手寫匯編路徑，作為“性能保底”的手段。

為什么還有人寫匯編？

回溯到 1980–1990 年代家用計(jì)算機(jī)的黃金時(shí)期，硬件能力有限，內(nèi)存、CPU資源稀缺，程序員幾乎只能靠“榨干每一個(gè)指令周期”來提升性能。那時(shí)候?qū)憛R編，不是情懷，而是生存需要。

而如今，即使資源已經(jīng)極大豐富，但在某些對(duì)性能極度敏感的場(chǎng)景，比如：

• 嵌入式設(shè)備和硬件驅(qū)動(dòng)

• 操作系統(tǒng)和編譯器內(nèi)核

• 安全研究與逆向工程

• 高性能計(jì)算（HPC）、視頻處理

匯編依然是無法替代的“終極語言”。FFmpeg 項(xiàng)目的開發(fā)人員甚至還為此成立了“匯編優(yōu)化學(xué)?！?，鼓勵(lì)更多開發(fā)者學(xué)習(xí)、傳承這項(xiàng)古老而實(shí)用的技藝。

那么，你對(duì)手寫匯編怎么看？在這個(gè) AI 自動(dòng)生成代碼、LLM 自動(dòng)補(bǔ)齊的時(shí)代，它還值得學(xué)習(xí)嗎？

參考：

https://www.tomshardware.com/software/the-biggest-speedup-ive-seen-so-far-ffmpeg-devs-boast-of-another-100x-leap-thanks-to-handwritten-assembly-code

2025 全球產(chǎn)品經(jīng)理大會(huì)

8月15–16日·北京威斯汀酒店

互聯(lián)網(wǎng)大廠&AI 創(chuàng)業(yè)公司產(chǎn)品人齊聚

12 大專題，趨勢(shì)洞察 × 實(shí)戰(zhàn)拆解

掃碼領(lǐng)取大會(huì) PPT，搶占 AI 產(chǎn)品新紅利