Intel CPU 的多媒体指令集

自Intel Pentium MMX 处理器开始,处理器新增SIMD(SingleInstruction MultipleData)多媒体指令集,可把多个批次性的指令组变成单一指令,以提升数据处理能力,后来Intel基于MMX指令发展出SSE(StreamingSIMD Extensions)指令集,直至Penryn处理器已发展至SSE4指令集。

MMX:1997年发布,全名为 MultiMedia eXtension,首颗支持MMX产品为 Pentium MMX 处理器,主要用作提升多媒体数据的处理能力,共有57条指令。

SSE:1999 年发布,全名为 Streaming SIMD Extensions,首颗支持SSE产品为 Pentium III处理器,除新增70条指令,进一步提升多媒体数据的处理能力,最重要的是解决了MMX指令与浮点指令不能同时处理的问题。

SSE2:2001年发布,全名为Streaming SIMD Extensions 2,首颗支持SSE2产品为Pentium4处理器,新增指令共144条,主要加入 64位双精度浮点数及整型运算指令,以及加入处理器对Cache的控制指令以减低延迟,更重要的是完全解决SSE集指令需要占用浮点数据缓存器问题。

SSE3:2004年发布,全名为Streaming SIMD Extensions 3,首颗支持的处理器为 Prescott核心的Pentium4处理器,新增指令仅13条,主要特点是加入水平式缓存器整数运算,可对多笔数值同时进行加法或减法运算,令处理器能大量执行DSP及3D性质的运算。浮点数数值转换成整数数值而不需要进行运算模式切换,避免模式切换时导致其它执行绪被延误,减损系统运算效能。

此外,SSE3 更针对多执行绪的应用程序进行执行最佳化,使处理器原有的 Hyper-Theading 功能获得更佳的发挥。

SSE3指令集的补充版本,全名为 Supplemental Streaming SIMD Extension 3,首颗支持Intel Core微架构处理器,新增指令共16条,进一步增强 CPU在多媒体、图形图像和Internet等方面的处理能力,该16条指令原收录为 SSE4指令集中,之后决定提早加入至Core微架构产品中。

SSE4 :全名为Streaming SIMD Extension 4,被视为继2001年以来最重要的媒体指令集架构的改进,除扩展Intel 64指令集架构外,还加入有关图形、视频编码及处理、三维成像及游戏应用等指令,令涉及音频、图像和数据压缩算法的应用程序大幅受益。

据了解,SSE4将分为4.1版本及4.2版本,4.1版本将会首次出现于Penryn处理器中,共新增47条指令,主要针对向量绘图运算、3D游戏加速、视像编码加速及协同处理加速动作。
 

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