处理更多精彩——Intel多媒体指令集回顾

处理更多精彩——Intel多媒体指令集回顾

　　1997年，Intel公司于处理器中引入Single Instruction Multiple Data（SIMD）单指令多数据概念。顾名思义，它是通过一组控制器控制多组平行的微处理单元，以达成提升数据处理能力的目的。Multi Media eXtension（MMX）是Intel公司的第一代多媒体指令集，对应产品亦随之被命名为Pentium MMX，其共拥有57条指令，优点是能够大幅增强处理器的多媒体运算能力，但是由于MMX指令集与处理器内部的浮点寄存器不能并行工作，因此这在一定程度上影响了其绝对效能。

　　Intel公司于1999年发布了其第二代多媒体指令集——Streaming SIMD Extensions （SSE），对应产品为Pentium III处理器。SSE多媒体指令集增加了对于八组128位XMM0-XMM7寄存器的支持，每组寄存器能够存储四组单精度浮点数。虽然处理器内部的浮点寄存器再一次被新的多媒体指令所占用，但是两者之间的运算模式切换不再成为必须，只是不能同时进入处理器的处理线而已。

　　Intel公司的第三代多媒体指令集——Streaming SIMD Extensions 2 （SSE2）于2000年发布，共新增144条指令，对应产品为NetBurst微架构的Pentium 4处理器，其不但加入了64位双精度浮点运算指令和整数运算指令，以及降低处理器对于Cache缓存延迟的控制指令，更是完全解决了多媒体指令占用处理器浮点寄存器的问题。

　　2004年，Prescott内核的Pentium 4处理器将Intel公司的第四代多媒体指令集——Streaming SIMD Extensions 3 （SSE3）带给世人，共新增13条指令。SSE3多媒体指令集加入水平式整数寄存器，可对多重数据同时进行加法或减法运算，使得处理器能够大量执行DSP数字信号以及三维运算，浮点数值转换为整数数值亦不再需要进行运算模式切换，避免了执行等待所造成的运算效能损耗。

　　Supplemental Streaming SIMD Extension 3（SSSE3）多媒体指令集伴随着Intel Core微架构而生，共新增16条指令，其既是对于第四代多媒体指令集SSE3的补充，又是全新SSE4的子集，进一步增强了处理器对于多媒体、影像以及网络应用的处理能力。