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# FMA e FMA3

Referência de arquitetura: Feex

Também chamado de FMA, FMA3

O FMA calcula uma multiplicação e adição de ponto flutuante com um único arredondamento final. FMA3 refere-se à família de instruções x86 de multiplicação e adição fundidas (fused multiply-add) com três operandos; sua enumeração é separada do AVX2.

## O que você precisa saber

O FMA calcula uma multiplicação e adição de ponto flutuante com um único arredondamento final. FMA3 refere-se à família de instruções x86 de multiplicação e adição fundidas (fused multiply-add) com três operandos; sua enumeração é separada do AVX2.

## Como funciona

Uma operação fundida avalia um produto e uma soma como uma única operação aritmética antes de arredondar para o formato de destino. Isso pode preservar uma contribuição que seria perdida caso a multiplicação fosse arredondada primeiro. As formas de instrução 132, 213 e 231 selecionam quais operandos fornecem o produto, a parcela aditiva e o destino sobrescrito. As formas escalares e empacotadas têm comportamentos de lane diferentes.

## Onde é útil

Avaliação de polinômios, multiplicação de matrizes e filtros digitais podem usar FMA para combinar operações aritméticas. O resultado fundido pode ser diferente do de um programa que utiliza deliberadamente duas operações separadas. Portanto, as configurações de contração do compilador e os requisitos de reprodutibilidade numérica são tão importantes quanto a disponibilidade da instrução.

## Como verificar o suporte e a ativação

Para as instruções VEX FMA3, verifique o bit 12 de CPUID.01H:ECX juntamente com as verificações completas de estado de SO do AVX. Se usar formas EVEX, verifique os subconjuntos adicionais de AVX-512 e o estado exigido por essas formas. Inspecione as opções do compilador caso os resultados numéricos mudem após uma recompilação.

O programa deve conter uma implementação apropriada e selecioná-la em tempo de execução. Enumeração de hardware, estado de registrador habilitado pelo SO e a linha de base compilada do binário são verificações separadas. Uma máquina virtual pode deliberadamente expor menos recursos do que seu host, e um contêiner não adiciona instruções à CPU host.

## O que o recurso não estabelece

O FMA não significa que toda expressão de ponto flutuante seja avaliada com precisão extra e não garante resultados idênticos entre diferentes configurações do compilador. FMA4 é uma família de instruções diferente. Nem o AVX nem o AVX2 sozinhos provam suporte ao FMA3.

## Compatibilidade e desempenho na prática

Meça a carga de trabalho completa com dados representativos. Vetores mais amplos podem reduzir a contagem de instruções, deixando o tráfego de memória, a sincronização ou os custos de conversão inalterados. Latência de instrução, taxa de transferência e comportamento de energia dependem da microarquitetura exata e das condições de operação.

## Uma lista de verificação prática de verificação

1. Registre o modelo exato do processador ou da plataforma e as versões envolvidas do aplicativo, SO e runtime. Mantenha o texto exato do erro ou requisito.
2. Consulte a referência do fabricante para esse modelo exato e, em seguida, inspecione a capacidade efetiva e o estado ativado no ambiente em que o programa é executado.
3. Compare cada requisito do binário ou backend selecionado. Um recurso com nome semelhante, alias ou rótulo genérico de tecnologia não é suficiente.
4. Confirme se o aplicativo selecionou a implementação pretendida. Use seus diagnósticos documentados e um fallback suportado quando os requisitos não forem atendidos.
5. Faça uma alteração suportada por vez e repita a mesma carga de trabalho. Mantenha a configuração original e o caminho de recuperação disponíveis.

## Se o recurso estiver listado, mas o software não puder usá-lo

Comece pelo componente exato com falha. Um banco de dados de hardware descreve a capacidade registrada; o sistema operacional ou o hipervisor pode expor um ambiente efetivo diferente. Um erro de instrução ilegal também precisa de investigação da instrução falha real e da compilação do binário, porque corrupção ou uma instrução não suportada não relacionada pode produzir um sintoma semelhante.

Instale a versão do aplicativo, driver ou runtime suportada para a plataforma exata e use a compilação de linha de base ou fallback documentada do fornecedor, se necessário. Uma atualização de software não pode criar uma instrução que o processador não possui. As alterações de firmware e de política de segurança devem seguir o procedimento do fabricante do sistema e um plano de recuperação em vez de uma receita genérica de otimização.

## Recursos relacionados e distinções úteis

[AVX](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/avx/) · [AVX2](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/avx2/) · [F16C](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/f16c/) · [x86-64-v3](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/x86-64-v3/)

## Fontes e escopo desta explicação

[Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual](https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/intel-sdm.html) · [Linux kernel: using XSTATE features in user space](https://docs.kernel.org/arch/x86/xstate.html)

Essas referências estabelecem o comportamento arquitetural e os requisitos de software. Elas não verificam de forma independente cada valor de recurso em uma página de modelo de hardware vinculada. Para obter suporte a modelos, use a evidência do fabricante dessa página e verifique a configuração efetiva do sistema. Este artigo não fornece um benchmark, certificação ou data de análise independente.

## Relacionados

Estas entidades conectam-se a este artigo. O tipo é indicado em cada link.

[AVX: Referência de arquitetura](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/avx/)[AVX2: Referência de arquitetura](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/avx2/)[F16C: Referência de arquitetura](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/f16c/)[x86-64-v3: Referência de arquitetura](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/x86-64-v3/)

## Fontes e verificação

Propriedade editorial: Feex. Nenhuma data de revisão independente foi registrada. [Como pesquisamos](https://feex.it/wiki/research/).

- [Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual ](https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/intel-sdm.html)· Os Volumes 1 e 2 descrevem as famílias de instruções nomeadas e CPUID; o Volume 3 descreve estado, paginação, VMX e controles de proteção. A documentação de arquitetura não estabelece o suporte para um modelo específico.
- [Linux kernel: using XSTATE features in user space ](https://docs.kernel.org/arch/x86/xstate.html)· Estado vetorial habilitado pelo SO, estado de bloco habilitado dinamicamente, requisitos de pilha de sinais e fluxo de permissão de AMX. O comportamento específico do Linux não é uma promessa sobre outro SO.

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Fatos rápidos

A identificação resumida desta página. Especificações, fontes e o conteúdo completo permanecem no artigo.

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Source: [Canonical Feex Wiki page](https://feex.it/wiki/l/pt/hardware/system/fma/)

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