SSE4.1

Αναφορά αρχιτεκτονικήςFeex

Το SSE4.1 προσθέτει λειτουργίες SIMD x86 για επιλογή, αριθμητική και διαχείριση δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων εντολών ανάμειξης (blend), στρογγυλοποίησης και εσωτερικού γινομένου (dot-product). Απαριθμείται ξεχωριστά από το SSE4.2.

Τι πρέπει να γνωρίζετε

Πώς λειτουργεί

Η επέκταση περιλαμβάνει λειτουργίες όπως packed blends, μορφές εισαγωγής/εξαγωγής, μετακινήσεις διεύρυνσης (widening moves) και επιλεγμένες πράξεις πολλαπλασιασμού και σύγκρισης ακεραίων. Οι DPPS και DPPD υπολογίζουν εσωτερικά γινόμενα με μάσκα με καθορισμένους ελέγχους λωρίδων εισόδου και εξόδου. Η αριθμητική σειρά και οι υποστηριζόμενες μορφές τους αποτελούν μέρος της σύμβασης των εντολών.

Πού είναι χρήσιμο

Κώδικας επεξεργασίας εικόνας ή γεωμετρίας μπορεί να επιλέγει λωρίδες ή να συνδυάζει γινόμενα χωρίς ορισμένες παλαιότερες ακολουθίες εντολών. Ένας μεταγλωττιστής μπορεί παρ' όλα αυτά να προτιμά ακολουθίες πολλαπλασιασμού/πρόσθεσης ή ανακατέματος (shuffle) ανάλογα με τις εξαρτήσεις, τις αριθμητικές ανάγκες και την υλοποίηση-στόχο.

Πώς να ελέγξετε την υποστήριξη και την ενεργοποίηση

Το CPUID.01H:ECX bit 19 απαριθμεί το SSE4.1. Ελέγξτε το bit 20 ξεχωριστά για το SSE4.2 και το bit 23 για το POPCNT. Αντιστοιχίστε την ακριβή δυαδική γραμμή βάσης του προγράμματος και όχι μια συντομευμένη ετικέτα όπως SSE4.

Μια δυνατότητα SIMD περιγράφει εντολές, όχι επιπλέον πυρήνες. Η μορφή της εντολής καθορίζει το εύρος των στοιχείων, το πρόσημο, τη στρογγυλοποίηση, την ευθυγράμμιση και το ποιες λωρίδες αλληλεπιδρούν. Το λογισμικό πρέπει να διατηρεί την κατάσταση των καταχωρητών του ABI και να χρησιμοποιεί ένα υποστηριζόμενο περιβάλλον εκτέλεσης.

Τι δεν καθορίζει η δυνατότητα

Το SSE4.1 δεν αποτελεί ολόκληρη την οικογένεια SSE4. Δεν αποδεικνύει την ύπαρξη πράξεων συμβολοσειρών του SSE4.2, CRC32, POPCNT ή AMD SSE4a. Η γενιά μάρκετινγκ ενός μοντέλου επεξεργαστή δεν πρέπει να αντικαθιστά τον πραγματικό έλεγχο δυνατοτήτων.

Συμβατότητα και απόδοση στην πράξη

Μεταγενέστερα ονόματα στην οικογένεια SSE έχουν ξεχωριστά bit δυνατοτήτων. Για ένα ανεπτυγμένο δυαδικό αρχείο, ελέγξτε το πλήρες ελάχιστο σύνολο δυνατοτήτων, συμπεριλαμβανομένων των βιβλιοθηκών και του κώδικα εκκίνησης. Ένα fallback είναι χρήσιμο μόνο εάν δεν εκτελεστεί καμία μη υποστηριζόμενη εντολή πριν από το βήμα επιλογής.

Μια πρακτική λίστα ελέγχου επαλήθευσης

Καταγράψτε το ακριβές μοντέλο επεξεργαστή ή πλατφόρμας και τις εμπλεκόμενες εκδόσεις εφαρμογής, λειτουργικού συστήματος και περιβάλλοντος εκτέλεσης (runtime). Διατηρήστε τη διατύπωση του πραγματικού σφάλματος ή της απαίτησης.
Ελέγξτε τις αναφορές του κατασκευαστή για το συγκεκριμένο μοντέλο και, στη συνέχεια, εξετάστε την πραγματική δυνατότητα και την ενεργοποιημένη κατάσταση στο περιβάλλον όπου εκτελείται το πρόγραμμα.
Συγκρίνετε κάθε απαίτηση του επιλεγμένου εκτελέσιμου αρχείου (binary) ή του backend. Μια δυνατότητα με παρόμοιο όνομα, ένα ψευδώνυμο ή μια ευρεία ετικέτα τεχνολογίας δεν επαρκεί.
Επιβεβαιώστε ότι η εφαρμογή επέλεξε την προβλεπόμενη υλοποίηση. Χρησιμοποιήστε τα τεκμηριωμένα διαγνωστικά της και μια υποστηριζόμενη εναλλακτική λύση (fallback) όταν δεν πληρούνται οι απαιτήσεις.
Κάντε μία υποστηριζόμενη αλλαγή τη φορά και επαναλάβετε τον ίδιο φόρτο εργασίας. Διατηρήστε διαθέσιμη την αρχική διαμόρφωση και τη διαδρομή επαναφοράς.

Εάν η δυνατότητα αναφέρεται αλλά το λογισμικό δεν μπορεί να τη χρησιμοποιήσει

Ξεκινήστε με το ακριβές στοιχείο που αποτυγχάνει. Μια βάση δεδομένων υλικού περιγράφει την καταγεγραμμένη δυνατότητα· το λειτουργικό σύστημα ή ο hypervisor μπορεί να εκθέσει ένα διαφορετικό πραγματικό περιβάλλον. Ένα σφάλμα μη έγκυρης εντολής (illegal-instruction error) απαιτεί επίσης διερεύνηση της πραγματικής εντολής που προκάλεσε το σφάλμα και της έκδοσης του εκτελέσιμου (binary build), καθώς η αλλοίωση δεδομένων ή μια άσχετη μη υποστηριζόμενη εντολή μπορεί να προκαλέσει παρόμοιο σύμπτωμα.

Εγκαταστήστε την έκδοση της εφαρμογής, του προγράμματος οδήγησης ή του περιβάλλοντος εκτέλεσης που υποστηρίζεται για την ακριβή πλατφόρμα και χρησιμοποιήστε τη βασική γραμμή (baseline) ή την εναλλακτική έκδοση (fallback build) που τεκμηριώνει ο κατασκευαστής, εάν χρειάζεται. Μια ενημέρωση λογισμικού δεν μπορεί να δημιουργήσει μια εντολή που λείπει από τον επεξεργαστή. Οι αλλαγές στο υλικολογισμικό (firmware) και στην πολιτική ασφαλείας θα πρέπει να ακολουθούν τη διαδικασία του κατασκευαστή του συστήματος και ένα σχέδιο επαναφοράς και όχι μια γενική συνταγή βελτιστοποίησης.

Πηγές και πεδίο εφαρμογής αυτής της επεξήγησης

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · x86-64 psABI: επίπεδα αρχιτεκτονικής και μικροαρχιτεκτονικής επεξεργαστή

Αυτές οι αναφορές καθορίζουν την αρχιτεκτονική συμπεριφορά και τις απαιτήσεις λογισμικού. Δεν επαληθεύουν ανεξάρτητα κάθε τιμή δυνατότητας σε μια συνδεδεμένη σελίδα μοντέλου υλικού. Για την υποστήριξη του μοντέλου, χρησιμοποιήστε τα στοιχεία τεκμηρίωσης του κατασκευαστή αυτής της σελίδας και ελέγξτε την πραγματική διαμόρφωση του συστήματος. Αυτό το άρθρο δεν παρέχει ημερομηνία δοκιμής επιδόσεων (benchmark), πιστοποίησης ή ανεξάρτητης αξιολόγησης.

Πηγές και επαλήθευση

Συντακτική ιδιοκτησία: Feex. Δεν έχει καταγραφεί ημερομηνία ανεξάρτητης αναθεώρησης. Πώς ερευνούμε.

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Οι τόμοι 1 και 2 περιγράφουν τις κατονομαζόμενες οικογένειες εντολών και το CPUID· ο τόμος 3 περιγράφει την κατάσταση, τη σελιδοποίηση, το VMX και τους ελέγχους προστασίας. Η τεκμηρίωση αρχιτεκτονικής δεν καθορίζει την υποστήριξη για ένα συγκεκριμένο μοντέλο.
x86-64 psABI: επίπεδα αρχιτεκτονικής και μικροαρχιτεκτονικής επεξεργαστή · Διεπαφή μηχανής, Αρχιτεκτονική επεξεργαστή: πίνακας βασικών και σωρευτικών δυνατοτήτων v2/v3/v4, έλεγχοι κατάστασης λειτουργικού συστήματος και συστάσεις ανάπτυξης.

Ήταν χρήσιμο αυτό το άρθρο;

Ένα ναι ή όχι είναι αρκετό. Επιλέξτε έναν λόγο εάν θέλετε ή προσθέστε μια σύντομη σημείωση.