Организация вычислительных систем


SIMD-расширения архитектуры IA-32


Многие алгоритмы работы с мультимедийными данными допускают простейшие элементы распараллеливания, когда одна операция может выполняться параллельно над несколькими числами. Такой подход называется SIMD - single-instruction multiple-data (одна инструкция - множество данных). Впервые эта технология была реализована в поколении P55 (микропроцессор Pentium MMX).

MMX (Multi-Media eXtension) - это SIMD-расширение для потоковой обработки целочисленных данных, реализованное на основе блока FPU (с использованием регистров FPU). Набор инструкций MMX оперирует 64-битными регистрами MM0-MM7, являющимися псевдонимами для младшей 64-битной части регистров FPU R0-R7), так что одновременное выполнение команд MMX и вещественной арифметики невозможно. Инструкции MMX оперируют 64-битными типами данных:

  • упакованные байты (8 х 8 бит);
  • упакованные слова (4 х 16 бит);
  • упакованные двойные слова (2 х 32 бит);
  • четверное слово (1 х 64 бит).

Таким образом, одна инструкция MMX может выполнить арифметическую или логическую операцию над "пакетами" целых чисел, упакованных в регистрах MMX. Например, инструкция PADDSB складывает 8 байт одного "пакета" с соответствующими восьмью байтами другого пакета, фактически выполняя сложение восьми пар чисел одной инструкцией.

Первый процессор P6 (Pentium Pro) был разработан до выхода Pentium MMX, поэтому в нем отсутствует эта возможность, однако в последующих моделях P6 данная технология закрепилась.

В процессоре Pentium II соединены лучшие свойства процессоров Intel: производительность процессора Pentium Pro и возможности технологии MMX. Это сочетание обеспечивает существенное увеличение производительности процессоров Pentium II по сравнению с предыдущими процессорами IA-32-архитектуры.

Процессор содержит раздельные внутренние блоки кэш-памяти команд и данных по 16 Кбайт и 512 Кбайт общей неблокирующей кэш-памяти второго уровня.

Впервые реализована высокопроизводительная архитектура двойной независимой шины (системная шина и шина кэш), обеспечивающая повышение пропускной способности и производительности, а также масштабируемость при использовании будущих технологий.




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин