編譯 | 蘇宓

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

在高性能計算動輒卷上 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。

開源且功能強大的音視頻處理工具集 FFmpeg 的開發者最近又出手了。在他們剛剛提交的一個補丁中，通過手寫匯編代碼“手搓”了一段關鍵路徑，成功讓 FFmpeg 一個功能的性能得到大幅提升。據稱，達到了“快 100 倍”的效果。

當然，開發人員隨即也馬上解釋清楚：這不是整個 FFmpeg 都變快了，而是某個特定的功能模塊，名為 rangedetect8_avx512，在應用了手動優化后獲得了驚人的提速。

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

迄今為止，只有一個函數享受了如此極端的速度提升

很多人可能會好奇，匯編語言不是早就沒人用了么？

其實不然。

FFmpeg 就是少數仍在廣泛使用匯編代碼的“忠實用戶”之一。他們堅持在性能瓶頸處用匯編“手搓優化”，效果往往比現代編譯器自動生成的指令更高效，甚至“拉開好幾個數量級”。

這一點在他們的實際成果中體現得淋漓盡致。2023 年 11 月，FFmpeg 項目曾有一次類似的性能突破，當時某些操作速度提高了94 倍。

而這次的新補丁，更是把 rangedetect8 這一功能的處理速度提升到一個新的高度。

簡單來看，rangedetect8 是 FFmpeg 中的一個視頻過濾器（filter），用于對圖像中的像素值進行“范圍檢測”。

雖然這個過濾器是“一個不太常用的功能”，但它是 SIMD（單指令多數據） 指令的絕佳測試場。手寫匯編的方式，能更精準地控制 CPU 的指令執行方式和寄存器調度，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，FFmpeg 在項目推文中對現代編譯器提出了直言不諱的批評——“編譯器的寄存器分配器太拉垮了?！?/p>

寄存器的調度和分配，是性能優化中的關鍵一環。而現代 C/C++ 編譯器雖然足夠智能，但在一些對極致性能要求苛刻的場合，手寫匯編依然能拉出一大截差距。

這也是為什么一些高級性能工具，比如數據庫引擎、視頻轉碼器、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 年代家用計算機的黃金時期，硬件能力有限，內存、CPU資源稀缺，程序員幾乎只能靠“榨干每一個指令周期”來提升性能。那時候寫匯編，不是情懷，而是生存需要。

而如今，即使資源已經極大豐富，但在某些對性能極度敏感的場景，比如：

• 嵌入式設備和硬件驅動

• 操作系統和編譯器內核

• 安全研究與逆向工程

• 高性能計算（HPC）、視頻處理

匯編依然是無法替代的“終極語言”。FFmpeg 項目的開發人員甚至還為此成立了“匯編優化學校”，鼓勵更多開發者學習、傳承這項古老而實用的技藝。

那么，你對手寫匯編怎么看？在這個 AI 自動生成代碼、LLM 自動補齊的時代，它還值得學習嗎？

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

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