扩展指令集发展不容忽视

    ● 扩展指令集发展不容忽视

    指令集是CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合。CPU依靠指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。所以指令的强弱也是CPU的重要指标，优化指令集则是提高微处理器效率的最有效手段之一。

    对于CPU来说，在基本功能方面差别并不太大，因为基于同样的CISC体系，所以基本的指令集也都差不多，但是许多厂家为了提升某一方面性能，又开发了扩展指令集，扩展指令集定义了新的数据和指令，能够大大提高某方面数据处理能力，当然扩展指令集必需要有软件支持才能发挥出相应的效果。

    ● MMX多媒体扩展指令集

    我们熟知的第一条扩展指令集MMX（Multi Media eXtension，多媒体扩展指令集）发布于1997年，一共57条指令。MMX是SIMD（单指令多数据）技术的一个最简单的部分，它只能对整数（BYTE、WORD、DWORD、QWORD）进行操作，而且提供的指令也有限。

让老用户印象深刻的Pentium MMX处理器

    实际上MMX是Intel公司在1997年为增强Pentium在音像、图形和通信应用方面而采取的一项新技术，Intel用基于这个指令集的Pentium MMX（多能奔腾）来占领主流市场，取得了不错的反响。通过这些指令可以一次处理多个数据，在处理结果超过实际处理能力的时候也能进行正常处理，这样在软件的配合下，就可以得到更高的性能。MMX的益处在于，当时存在的操作系统不必为此而做出任何修改便可以轻松地执行MMX程序。

    ● 3DNow!多媒体快速指令集

    AMD公司于1998年推出了包含21条指令的3DNow!（“3D No Waiting!”缩写）指令集，并在其K6-2处理器中实现。K6-2是第一个能执行浮点SIMD指令的x86处理器，也是第一个支持平坦浮点寄存器模型的x86处理器。借助3DNow!，K6-2实现了x86处理器上最快的浮点单元，在每个时钟周期内最多可得到4个单精度浮点数结果，是传统x87协处理器的4倍。

AMD的K6-2使用了3DNow!指令集

    1999年，随着AMD Athlon处理器的推出，AMD为3DNow!增加了5条新的指令，用于增强其在DSP方面的性能，它们被称为“扩展3DNow!”（Extended 3DNow!）。Extended 3DNow!包含了一些SSE码，因而在针对SSE做最佳化的软件中能获得更好的效能。至此3DNow!已经扩展至52条指令并获得业界的一致认同。

    ● SSE单指令多数据流扩展指令集

    SSE（Streaming SIMD Extensions，单指令多数据流扩展）指令集是Intel在Pentium III处理器中率先推出的。SSE（Streaming SIMD Extensions）是Intel在AMD的3D Now!发布一年之后，在其Pentium III处理器中引入的指令集，从指令设计目的和最终效果方面分析，它属于MMX的超集。

    SSE指令集包括了70条指令，其中包含提高3D图形运算效率的50条SIMD（单指令多数据技术）浮点运算指令、12条MMX 整数运算增强指令、8条优化内存中连续数据块传输指令。SSE指令集的迅速推出不但提升了Pentium III处理器的多媒体性能，还击碎了AMD在扩展指令集方面的所有优势，同时它开创的SSE指令集体系一直延续到今天。

至今顶级处理器i7 975继续使用SSE指令集体系

    此后的各版本SSE指令集实际上都是第一版SSE的超集，SSE一直是以超集的形式扩展，目的就是加速浮点运算。可以说扩展指令集在CPU的性能提升方面做出了不可磨灭的贡献。