SSE3
Az SSE3 Intel Streaming SIMD Extensions harmadik generációs utasításkészlete és nem keverendő össze az SSSE3 (Supplemental Streaming SIMD Extensions 3) jelöléssel, ami tulajdonképpen a negyedik változat az SSE4 előtt.
A 90 nm-es csíkszélességű Intel Pentium 4 processzorral vezették be, mely az SSE2-n felül 13 új SIMD instrukcióval rendelkezik. Az új utasításokat elsősorban a szálak szinkronizációjának, valamint a médiatartalmak és játékok teljesítményének növelése céljából tervezték meg.[1]
Új utasítások[2][3]
[szerkesztés]addsubpd
Dupla pontosságú (64 bites) lebegőpontos elemek összeadása és kivonása.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
66 0F D0 /r
|
ADDSUBPD xmm1, xmm2/m128
|
__m128d _mm_addsub_pd (__m128d a, __m128d b)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..63] = xmm1[0..63] - xmm2/m128[0..63]
xmm1[64..127] = xmm1[64..127] + xmm2/m128[64..127] |
addsubps
Szimpla pontosságú (32 bites) lebegőpontos elemek összeadása és kivonása.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
F2 0F D0 /r
|
ADDSUBPS xmm1, xmm2/m128
|
__m128 _mm_addsub_ps (__m128 a, __m128 b)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..31] = xmm1[0..31] - xmm2/m128[0..31]
xmm1[32..63] = xmm1[32..63] + xmm2/m128[32..63] xmm1[64..95] = xmm1[64..95] - xmm2/m128[64..95] xmm1[96..127] = xmm1[96..127] + xmm2/m128[96..127] |
haddpd
Dupla pontosságú (64 bites) lebegőpontos elemek horizontális összeadása.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
66 0F 7C /r
|
HADDPD xmm1, xmm2/m128
|
__m128d _mm_hadd_pd (__m128d a, __m128d b)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..63] = xmm1[0..63] + xmm1[64..127]
xmm1[64..127] = xmm2/m128[0..63] + xmm2/m128[64..127] |
haddps
Szimpla pontosságú (32 bites) lebegőpontos elemek horizontális összeadása.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
F2 0F 7C /r
|
HADDPS xmm1, xmm2/m128
|
__m128 _mm_hadd_ps (__m128 a, __m128 b)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..31] = xmm1[0..31] + xmm1[32..63]
xmm1[32..63] = xmm1[64..95] + xmm1[96..127] xmm1[64..95] = xmm2/m128[0..31] + xmm2/m128[32..63] xmm1[96..127] = xmm2/m128[64..95] + xmm2/m128[96..127] |
hsubpd
Dupla pontosságú (64 bites) lebegőpontos elemek horizontális kivonása.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
66 0F 7D /r
|
HSUBPD xmm1, xmm2/m128
|
__m128d _mm_hsub_pd (__m128d a, __m128d b)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..63] = xmm1[0..63] - xmm1[64..127]
xmm1[64..127] = xmm2/m128[0..63] - xmm2/m128[64..127] |
hsubps
Szimpla pontosságú (32 bites) lebegőpontos elemek horizontális kivonása.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
F2 0F 7D /r
|
HSUBPS xmm1, xmm2/m128
|
__m128 _mm_hsub_ps (__m128 a, __m128 b)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..31] = xmm1[0..31] - xmm1[32..63]
xmm1[32..63] = xmm1[64..95] - xmm1[96..127] xmm1[64..95] = xmm2/m128[0..31] - xmm2/m128[32..63] xmm1[96..127] = xmm2/m128[64..95] - xmm2/m128[96..127] |
lddqu
128 bites adat beolvasása a regiszterbe.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
F2 0F F0 /r
|
LDDQU xmm, mem
|
__m128i _mm_lddqu_si128 (__m128i const* mem_addr)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm[0..127] = m128 |
loadddup
Dupla pontosságú (64 bites) lebegőpontos elemek másolása kétszer.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
F2 0F 12 /r
|
MOVDDUP xmm1, m64
|
__m128d _mm_loaddup_pd (double const* mem_addr)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..63] = m64
xmm1[64..127] = m64 |
monitor
Monitorozás.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
0F 01 C8
|
MONITOR
|
void _mm_monitor (void const* p, unsigned extensions, unsigned hints)
|
movddup
Dupla pontosságú (64 bites) lebegőpontos elemek másolása kétszer.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
F2 0F 12 /r
|
MOVDDUP xmm1, xmm2
|
__m128d _mm_movedup_pd (__m128d a)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..63] = xmm2[0..63]
xmm1[64..127] = xmm2[0..63] |
movshdup
Páratlan indexű szimpla pontosságú (32 bites) lebegőpontos elemek duplázása.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
F3 0F 16 /r
|
MOVSHDUP xmm1, xmm2/m128
|
__m128 _mm_movehdup_ps (__m128 a)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..31] = xmm2[32..63]/m128[32..63]
xmm1[32..63] = xmm2[32..63]/m128[32..63] xmm1[64..95] = xmm2[96..127]/m128[96..127] xmm1[96..127] = xmm2[96..127]/m128[96..127] |
movsldup
Páros indexű szimpla pontosságú (32 bites) lebegőpontos elemek duplázása.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
F3 0F 12 /r
|
MOVSLDUP xmm1, xmm2/m128
|
__m128 _mm_moveldup_ps (__m128 a)
|
| Működési elv |
|---|
| xmm1[0..31] = xmm2[0..31]/m128[0..31]
xmm1[32..63] = xmm2[0..31]/m128[0..31] xmm1[64..95] = xmm2[64..95]/m128[64..95] xmm1[96..127] = xmm2[64..95]/m128[64..95] |
mwait
Várakozóállásba helyezi a processzort a monitorozáshoz.
| Gépikód | Assembler utasítás | C prototípus |
|---|---|---|
0F 01 C9
|
MWAIT
|
void _mm_mwait (unsigned extensions, unsigned hints)
|
Használat, fordítás
[szerkesztés]
Az alábbi példa az addsubpd használatát mutatja be C nyelven, valamint az utasításkészlet hiányában egy lehetséges helyettesítési módot, mellyel az utasítás eredményét lehet bemutatni:
#include <stdio.h>
#include <pmmintrin.h>
void SSE3_Version (__m128d xmm1, __m128d xmm2) {
// az addsubpd utasítás használata
__m128d xmm3 = _mm_addsub_pd (xmm1, xmm2);
printf("SSE3 Version: %.0lf, %.0lf\n", xmm3[0], xmm3[1]);
}
void C_Version (double xmm1[2], double xmm2[2]) {
// az addsubpd utasítás egy lehetséges helyettesítése annak hiányában
double xmm3[2] = {xmm1[0] - xmm2[0], xmm1[1] + xmm2[1]};
printf("C Version: %.0lf, %.0lf\n", xmm3[0], xmm3[1]);
}
int main () {
SSE3_Version ((__m128d){10, 10}, (__m128d){3, 3});
C_Version ((double[2]){10, 10}, (double[2]){3, 3});
return 0;
}
Amennyiben használni szeretnénk az új SSE utasításokat, akkor meg kell adni a fordítónak, hogy támogassa. Pl. GCC esetén
gcc -msse3 sse3_test.c
paranccsal kell fordítanunk, ha nem akarjuk, hogy
target specific option mismatch
hibaüzenettel álljon le a fordítás. Szintén üdvözítő megoldás, ha olyan beépített architektúra támogatást választunk, mely már tartalmazza ezt az optimalizációt pl.:
gcc -march=core2 sse3_test.c
.[4]
Támogatás
[szerkesztés]Intel által[5]
[szerkesztés]- Dual-Core Intel® Xeon® 70XX, 71XX, 50XX Series
- Dual-Core Intel® Xeon® (ULV and LV) 1.66, 2.0, 2.16
- Dual-Core Intel® Xeon® 2.8
- Intel® Xeon® (nem mindegyik)
- Intel® Core™ Duo
- Intel® Core™ Solo
- Intel® Pentium® dual-core T21XX, T20XX series
- Intel® Pentium® Extreme Edition
- Intel® Pentium® D
- Intel® Pentium® 4 (nem mindegyik)
- valamint az újabb SIMD instrukcióval rendelkező processzorok
Források
[szerkesztés]- ↑ Intel® Streaming SIMD Extensions Technology (angol nyelven). Intel. (Hozzáférés: 2017. augusztus 23.)
- ↑ Intel Intrinsics Guide (angol nyelven). software.intel.com. (Hozzáférés: 2017. augusztus 23.)
- ↑ Mirror of: Into the Void: x86 Instruction Set Reference (angol nyelven). x86.renejeschke.de. [2017. augusztus 27-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2017. augusztus 23.)
- ↑ Using the GNU Compiler Collection (GCC): x86 Options (angol nyelven). gcc.gnu.org. [2017. augusztus 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2017. augusztus 23.)
- ↑ Intel® Compiler Options for Intel® SSE and Intel® AVX generation (SSE2, SSE3, SSSE3, ATOM_SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, ATOM_SSE4.2, AVX, AVX2, AVX-512) and processor-specific optimizations | Intel® Software (angol nyelven). software.intel.com. (Hozzáférés: 2017. augusztus 23.)