架構所用的多媒體指令集,在指令數目上的比較圖]]
SSE3(Streaming SIMD Extensions 3),又稱PNI(Prescott New Instructions),它指的是:在原有架構的處理器中,所第三次額外新增、添加的多媒體指令集,之前的兩次分別是SSE、SSE2。
SSE3是Intel公司所其原有IA-32架構的處理器所研創,並在2004年初的新款Pentium 4(P4E,Prescott核心)處理器中使用,之後2005年4月AMD公司也發表具備部分SSE3功效的處理器:Athlon 64(E3步進核心),此後的x86處理器也幾乎都具備SSE3的新指令集功能。
此外,在SSE3提出之前,x86架構的處理器先後已有多種多媒體指令集被提創與使用,先後順序大致是Intel MMX、AMD 3DNow!、Intel SSE、Intel SSE2等。
附帶一提的是,SSE3比在它之前的SSE2增加13條新指令。
新指令所帶來的改變
SSE3最值得一提的新功效特點,是水平式的暫存器整數運算,而在此之前的SSE、SSE2則僅能垂直運算。更進一步的特點是,指令執行時對多筆數值的同時加法運算、減法運算等,之後將結果進行儲存等,都可以在單一個暫存器完成,因此SSE3可以用更簡單的方式來實現同時間的多筆、大量DSP、3D性質的運算。
此外,有個新指令可將浮點數數值轉換成整數數值,且進行此種轉換不需要將運算切換到rounding模式,過去此類轉換必須先切換至rounding模式,完成轉換後再退出rounding模式,此新指令可省去此模式切換程式,使整體運算更為加速,也因此可避免鄰近執行管線(Instruction pipeline)因此而停緩、等待(模式切換會使後續執行暫停,進而減損運算效能)。
另外,新增設的LDDQU指令能夠在交替載入長度不一的整數向量值時獲得更佳的效能,此指令可以讓Intel NetBurst架構的執行核心跨越快取線的界線而進行數值載入。
具備SSE3硬體支援功效的處理器
以下表列依據業者英文名稱的字母順序:
*AMD公司:
**Athlon 64 - 從Stepping E3的Venice(威尼斯,研發代號)以及Stepping E4的San Diego(聖地牙哥,研發代號)開始具備。
**Athlon 64 X2
**Athlon 64 FX - 從Stepping E4的San Diego(聖地牙哥,研發代號)開始具備。
**Opteron - 從Stepping E4的San Diego(聖地牙哥,研發代號)開始具備。
**Sempron - 從Stepping E3的Palermo(研發代號)開始具備。
**Turion 64
**Turion 64 X2
**Phenom
**Phenom II
*Intel公司:
**Celeron D
**Pentium 4 - 從Prescott(研發代號)開始具備。
**Pentium D
**Intel Core
**Intel Core 2
**Intel Core i7
**Xeon - 從Nocona(研發代號)開始具備。
*全美達公司(Transmeta):
**Efficeon TM88xx(不包含型款編號為TM86xx系列的處理器)
*威盛電子(VIA):
**VIA Isaiah
**C7-M
**C7-D
新增的指令
共通性的指令
算術指令(Arithmetic)
- ADDSUBPD - (Add-Subtract-Packed-Double)
** 輸入: - { A0, A1 }, { B0, B1 }
** 輸出: - { A0 - B0, A1 + B1 }
- ADDSUBPS - (Add-Subtract-Packed-Single)
** 輸入: { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
** 輸出: { A0 - B0, A1 + B1, A2 - B2, A3 + B3 }
陣列結構指令(Array Of Structures;AOS)
- HADDPD - (Horizontal-Add-Packed-Double)
** 輸入: { A0, A1 }, { B0, B1 }
** 輸出: { B0 + B1, A0 + A1 }
- HADDPS (Horizontal-Add-Packed-Single)
** 輸入: { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
** 輸出: { B0 + B1, B2 + B3, A0 + A1, A2 + A3 }
- HSUBPD - (Horizontal-Subtract-Packed-Double)
** 輸入: { A0, A1 }, { B0, B1 }
** 輸出: { A0 - A1, B0 - B1 }
- HSUBPS - (Horizontal-Subtract-Packed-Single)
** 輸入: { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
** 輸出: { A0 - A1, A2 - A3, B0 - B1, B2 - B3 }
- LDDQU - 如上所述,這是有交替需求時所用的指令,可以載入(load)不整齊排列的整數向量值,此指令對視訊壓縮的運算工作有幫助。
- MOVDDUP、MOVSHDUP、MOVSLDUP - 此三個指令是針對複雜數目需求時所用,對波形信號的運算有幫助,例如音訊的聲波波形處理。
- FISTTP - 類似過去x87浮點運算中的FISTP指令,不過此指令的運算執行或忽略掉浮點控制暫存器的rounding(溢繞)模式的設定,並且用“chop”(truncate,截切)模式取代。允許控制暫存器忽略繁重的載入及再載入,例如C語言中將浮點數轉換成整數就需要使用此種截切效果,且此種截切程序已成為C語言中的標準作法。
Intel針對SSE3所額外設計的自用指令
- MONITOR、MWAIT - 此二個指令能針對多執行緒的應用程式進行執行最佳化,使處理器原有的超執行緒功效獲得更佳的發揮。
附註說明
參考引據
- [https://web.archive.org/web/20060531094837/http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/display/prescott_10.html X-bit Labs網站:SSE3指令集](2004年2月1日)
關連條目
- SIMD - SSE3指令集的特性原理基礎。
- SSE
- 计算机编码
- SSSE3 - SSE3指令集的擴充
外部連結
*[http://www.intel.com/cd/ids/developer/asmo-na/eng/66717.htm Intel官方網站對SSE3的總覽說明]
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