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SSE
辞書:科学用語の基礎知識 中央演算処理装置用語x86編 (IYCP86)
読み:エスエスイー
外語:SSE: Streaming SIMD Extensions
品詞:商品名

ストリーミングSIMD拡張命令。IntelマイクロプロセッサーであるPentium IIIから搭載された命令群のこと。

目次
概要

新たに128ビット長のXMMレジスター8本を新設し、これを用いてSIMD命令を処理する。

一つのレジスターに32ビットの単精度浮動小数点数を4つまで格納可能で、同一の演算命令を一括処理できる。かくして浮動小数点演算の大幅な高速化を実現した。

マルチタスクOSまたはマルチスレッドOSの場合は、タスク/スレッド切り換え時にレジスターの待避と復元処理をせねばならないが、レジスターが増えているという都合から、未対応の古いOSでは使用することができない。

SSE以降も続々と機能が拡張され、SSE2、SSE3、SSSE3、SSE4.1、SSE4.2などと続いている。

特徴
沿革

SSE

Pentium IIIから搭載された、最初のSSEである。追加命令数は70で、開発中にはKNIやMMX2とも呼ばれていた。

AMD主導の拡張命令である3DNow! Professionalは、このSSEに対応している。


SSE2

Pentium 4(WillametteコアとNorthwoodコア)から搭載された。追加命令数は144で、倍精度浮動小数点演算や整数演算などに対応した。

AMDでは、AMD64で標準命令として取り込まれている。


SSE3

Pentium 4の第三世代プロセッサーコアPrescottから搭載された。

追加命令数は13に過ぎないが、複素数演算やメモリーアクセスなどの高速化が図られており、ビデオエンコーディングなどの処理能力が向上している。


SSSE3

SSE3に対する拡張で、追加命令数は16である。

特に、水平加算などが追加されたため、内積計算などが高速化された。


SSE 4.1

Core 2の新コアPenrynから搭載された。追加命令数は47である。

様々なメディア処理、画像処理、3D処理のパフォーマンス向上を目的とした命令が追加されている。


SSE 4.2

Core i7(Nehalemコア)から搭載された。追加命令数は7である。

XML解析用の文字列検索命令や、CRC32演算命令といった、サーバー向けの命令が追加されている。


SSE4a

AMD独自の命令で、AMD K8Lから追加された。名前こそSSE4となっているが、IntelのSSE4とは全く無関係である。


SSE5

AMDが追加を予定していたもの。後述するIntel AVXが後から発表されたため、SSE5はキャンセルされた。


Intel AVX

MMX/SSEの後継となるSIMD拡張命令セットで、Sandy Bridgeから搭載された。

VEXプリフィックスを用いた、全く新しい命令フォーマットを使用することを特徴とする。これに伴い、従来のXMMレジスターが128ビット長だったものを、倍の256ビット長のYMMレジスターに拡張することができた。理論上、1スロットあたりの演算性能は倍となる。


Intel AVX2

Haswellから搭載された、拡張命令セット。

機能の有無判別

AVXまでは、機能の有無は、EAXレジスターに1を代入してCPUID命令を実行し、ECXレジスターまたはEDXレジスターに得られたフラグの該当ビットが1かどうかで確認できる。

AVX2以降は、EAXレジスターに7、ECXレジスターに0を代入してCPUID命令を実行し、EBXレジスターに得られたフラグの該当ビットが1かどうかで確認できる。

AMD独自の機能の有無は、EAXレジスターに0x80000001を代入してCPUID命令を実行し、ECXレジスターに得られたフラグの該当ビットが1かどうかで確認できる。

新命令

SSEでは計70命令が追加された。ニーモニックのルールは次の通りである。

また、movupsを除く殆どの命令で、メモリーとの128ビットの読み書きには16バイトのアラインメントが必要。さもないと一般保護例外

SSEで追加された新命令は、次の通りである。

以下の命令がMMX用に追加された。MMX2とも呼ばれる(MMXと同様に、SSE2からはXMMレジスターに対しても可能)。

リンク
用語の所属
マルチメディア命令
関連する用語
SSE2
SSE3
KNI
MMX
浮動小数点
__m128
Enhanced 3DNow!

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