SSE1

王朝百科·作者佚名  2010-05-08
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它包括70条指令,其中包含单指令多数据浮点计算、以及额外的SIMD整数和高速缓存控制指令。其优势包括:更高分辨率的图像浏览和处理、高质量音频、MPEG2视频、同时MPEG2加解密;语音识别占用更少CPU资源;更高精度和更快响应速度。

SSE1(Streaming SIMD Extensions)是英特尔在AMD的3D Now!发布一年之后,在其计算机芯片Pentium III中引入的指令集,是MMX的超集。AMD后来在Athlon XP中加入了对这个指令集的支持。这个指令集增加了对8个128位寄存器XMM0-XMM7的支持,每个寄存器可以存储4个单精度浮点数。使用这些寄存器的程序必须使用FXSAVE和FXRSTR指令来保持和恢复状态。但是在Pentium III对SSE1的实现中,浮点数寄存器又一次被新的指令集占用了,但是这一次切换运算模式不是必要的了,只是SSE1和浮点数指令不能同时进入CPU的处理线而已。

SSE12是Intel在P4的最初版本中引入的,但是AMD后来在Opteron 和Athlon 64中也加入了对它的支持。这个指令集添加了对64位双精度浮点数的支持,以及对整型数据的支持,也就是说这个指令集中所有的MMX指令都是多余的了,同时也避免了占用浮点数寄存器。这个指令集还增加了对CPU的缓存的控制指令。AMD对它的扩展增加了8个XMM寄存器,但是需要切换到64位模式(AMD64)才可以使用这些寄存器。Intel后来在其EM64T架构中也增加了对AMD64的支持。

SSE13是Intel在P4的Prescott版中引入的指令集,AMD在Athlon 64的第五个版本中也添加了对它的支持。这个指令集扩展的指令包含寄存器的局部位之间的运算,例如高位和低位之间的加减运算;浮点数到整数的转换,以及对超线程技术的支持。

SSE14指令集将给英特尔下一代平台带来“相当大的视频性能提升”。,其它视频增强技术还包括CVT(明晰视频技术)--英特尔对ATI Avivo的回应--和对UDI的支持。上述两项技术基于英特尔965芯片组。其它英特尔官方文件把CVT技术定义为:支持高级解码、拥有预处理和增强型3D处理能力。 SSE14指令集是Conroe架构所引入的新指令集。这项原本计划应用于NetBurst微架构Tejas核心处理器之上的全新技术也随着它的夭折最终没能实现,这不能不说是个遗憾,但是SSE14指令集出现在了Conroe上又让我们看到了希望。

SSE14指令集共包括16条指令,不过虽然扣肉处理器推出已经有一些时日,但目前英特尔仍没有公布SSE14指令集的具体资料。这相当令人感到纳闷。也许英特尔是基于特殊的考虑,仅让少数合作软件厂商取得数据,只是这种作法实在很没有说服力就是了,天底下没有哪家处理器厂商,希望自己新增的指令越少人用越好。

不过,从Intel Core微架构针对SSE1指令所作出的修改被称之为“Intel Advanced Digital Media Boost”技术来看,未来SSE14将更注重针对视频方面的优化,我们认为SSE14主要改进之处可能将针对英特尔的Clear Video高清视频技术及UDI接口规范提供强有力的支持。这两项技术基于965芯片组,Intel的官方把Clear Video技术定义为:支持高级解码、拥有预处理和增强型3D处理能力。值得一提的是,在SSE14中另一个重要的改进就是提供完整128位宽的SSE1执行单元,一个频率周期内可执行一个128位SSE1指令。Conroe中SSE1的ADDPS(4D 32bit共128bit,单精度加法)、MULPS(4D 32bit共128bit,单精度乘法)和SSE12的ADDPD(2D 64bit共128bit,双精度加法)、MULPD(2D 64bit共128bit,双精度乘法),这四条重要SSE1算术指令的吞吐周期都降低到1个周期,真正做到了英特尔宣称的每个周期执行一条128位向量加法指令和一条128位向量乘法指令的能力。

可以说 Conroe的向量单元已经全面引入了流水线化的设计。而支持SSE13的NetBurst微处理器架构虽然提供128位宽执行单元,但仅有一组,性能孰高孰低一目了然。更为重要的是,目前已经有相当多的软件针对SSE1指令集进行了优化,其中包括2D制图、3D制图、视频播放、音频播放、文件压缩等方面,可见其应用范围相当广泛。

配合完整的128位SSE1执行单元,以及庞大的执行单元数目,Conroe处理器可在一个频率周期内,同时执行128位乘法、128位加法、128位数据加载与128位数据回存,或着是4个32位单倍浮点精确度乘法与4个32位单倍浮点精确度加法运算,这将使其更利于多媒体应用。因此,SSE14指令集能够有效带来系统性能上的提升,这一代在众多测试中早已被证实。虽然其不会像当年SSE12指令集出现时那样带来巨大的性能提升,但是其在某些特殊方面的应用还是让我们对它充满了期待。

 
 
 
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