Наборы инструкций SSE2

Наборы инструкций SSE

SSE (Streaming SIMD Extensions, потоковое SIMD-расширение процессора) — это SIMD (Single Instruction, Multiple Data, Одна инструкция — множество данных) набор инструкций, разработанный Intel и впервые представленный в процессорах серии Pentium III как ответ на аналогичный набор инструкций 3DNow! от AMD, который был представлен годом раньше. Первоначально названием этих инструкций было KNI — Katmai New Instructions (Katmai — название первой версии ядра процессора Pentium III).

Технология SSE позволяла преодолеть 2 основные проблемы MMX — при использовании MMX невозможно было одновременно использовать инструкции сопроцессора, так как его регистры были общими с регистрами MMX, и возможность MMX работать только с целыми числами.

SSE включает в архитектуру процессора восемь 128-битных регистров и набор инструкций, работающих со скалярными и упакованными типами данных.

Преимущество в производительности достигается в том случае, когда необходимо произвести одну и ту же последовательность действий над разными данными. В таком случае блоком SSE осуществляется распараллеливание вычислительного процесса между данными.

Особенности:

- Восемь 128-битных регистров XMM.

- 32-битный регистр флагов (MXCSR).

- 128-битный упакованный тип данных с плавающей точкой одинарной точности.

- Инструкции над вещественными числами одинарной точности.

- Инструкции явной предвыборки данных, контроля кэширования данных и контроля порядка операций сохранения.

SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2, потоковое SIMD-расширение процессора) — это SIMD (Single Instruction, Multiple Data, Одна инструкция — множество данных) набор инструкций, разработанный Intel, и впервые представленный в процессорах серии Pentium 4. SSE2 расширяет набор инструкций SSE с целью полностью вытеснить MMX. SSE2 добавила 144 новых команд к SSE, в котором было только 70 команд.

Особенности

- SSE2 использует восемь 128-битных регистров (x_mm0 до x_mm7), включённых в архитектуру x86 с вводом расширения SSE, каждый из которых трактуется как 2 последовательных значения с плавающей точкой двойной точности.

- SSE2 включает в себя набор инструкций, который производит операции со скалярными и упакованными типами данных.

- SSE2 содержит инструкции для потоковой обработки целочисленных данных в тех же 128-битных xmm регистрах, что делает это расширение более предпочтительным для целочисленных вычислений, нежели использование набора инструкций MMX, появившегося гораздо раньше.

- SSE2 включает в себя две части – продолжение SSE и продолжение MMX.

- Продолжение SSE работает с вещественными числами.

- продолжение MMX работает с целыми. В SSE2 регистры по сравнению с MMX удвоились (64 бита -> 128 битов). Т.к. скорость выполнения инструкций не изменилась, при оптимизации под SSE2 программа получает двукратный прирост производительности. Если программа уже была оптимизирована под MMX, то оптимизация под SSE2 даётся сравнительно легко в силу сходности системы команд.

- SSE2 включает в себя ряд команд управления кэшем, предназначенных для минимизации загрязнения кэша при обработке неопределенных потоков информации.

- SSE2 включает в себя сложные дополнения к командам преобразования чисел

Дата добавления: 2014-01-15