インテル®命令セット拡張技術

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2019/07/26

インテル®インストラクション・セット拡張機能技術の詳細

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命令セット命令とは何ですか?

命令セット拡張機能は、複数のデータ・オブジェクトに対して同じ操作を実行する場合にパフォーマンスを向上させる追加命令です。インテル® アーキテクチャー 命令セット拡張機能プログラミングリファレンス を参照してください。

命令セット拡張機能には、次のものが含まれます。

  • 単一命令複数データ (SIMD)
  • インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 (インテル® SSE)(インテル® SSE、インテル® SSE2、インテル® インテル® SSE3 およびインテル® SSE4)
  • インテル® 高度なベクトルエクステンション (インテル® AVX、インテル® AVX2、インテル® AVX-512)
インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 (インテル® SSE)(SSE)

SSE は、単一命令の複数のデータを可能にするプロセッサ テクノロジです。古いプロセッサー 命令ごとに 1 つのデータ要素のみを処理します。SSE を使用すると、命令は複数のデータ要素を処理できます。3Dインテル® グラフィックス などの集中的なアプリケーションで使用され、処理を高速化します。

SSEMMX™ テクノロジー を置き換えるように設計されている。これは、SSE2、SSE3/SSE3S、およびSSE4を含むようにインテル®プロセッサー の世代にわたって拡大しました。各イテレーションにより、新しい命令が表示され、パフォーマンスが向上しました。

インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 (インテル® SSE) 2 (SSE2)

SSE2MMX™ テクノロジー とSSEテクノロジーを拡張し、幅広いアプリケーションでパフォーマンスを向上させる144の命令を追加しました。MMX™ テクノロジー で導入された SIMD 整数命令は、64 ビットから 128 ビットに拡張されています。これにより、SIMD整数型操作の実効実行率が倍増します。

倍精度浮動小数点 SIMD 命令により、SIMD 形式で 2 つの浮動小数点操作を同時に実行できます。この二重精度操作のサポート は、コンテンツの作成、財務、エンジニアリング、および科学的なアプリケーションの迅速化に役立ちます。

元の SSE 命令は、柔軟で高いダイナミック範囲の計算能力をサポート するように拡張されています。これは、複数のデータ型に対する算術演算をサポート することによって行われます。たとえば、二重語と四角形の単語が含まれます。SSE2 命令により、ソフトウェア 開発者は最大限の柔軟性を実現できます。MPEG-2、MP3、3Dインテル® グラフィックス などのソフトウェア を実行する際に、アルゴリズムを実装し、パフォーマンスを向上させることができます。

インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 (インテル® SSE) 3 (SSE3)

90 nm プロセスベースのインテル® Pentium® 4 プロセッサー の発売により、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 (インテル® SSE) 3 (SSE3) が導入され、SSE2 よりも 13 以上の SIMD 命令が含まれています。13 の新しい手順は、主にスレッドの同期とメディアやゲームなどの特定のアプリケーション領域を改善するように設計されています。

インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 (インテル® SSE) 4 (SSE4)

SSE4 は 54 の命令で構成されています。Intel ドキュメントでは SSE4.1 と呼ばれる 47 の命令で構成されるサブセットが Penryn で入手できます。SSE4.2は、残りの7つの命令からなる2番目のサブセットで、最初にネハレムベースのインテル® Core™ i7 プロセッサー プロセッサで利用可能です。インテルは、命令セットの開発に関する開発者からのフィードバックをクレジットします。

インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション(インテル® AVX)

インテル® AVX は、浮動小数点 (FP) を集中的に使用するアプリケーション用に設計されたインテル® SSE への 256 ビット命令セット拡張機能です。Intel AVX は、ベクトルの広さ、新しい拡張可能な構文、および豊富な機能により、パフォーマンスが向上します。Intel AVX2 は 2013 年にリリースされ、浮動小数点データドメインと整数データ ドメインにまたがるベクトル処理機能を拡張しました。これにより、幅広いアプリケーションでパフォーマンスが向上し、データ管理が効率化されます。例としては、画像およびオーディオ/ビデオ処理、科学シミュレーション、財務分析、3D モデリングと解析などがあります。

インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション 512 (インテル® AVX-512)

インテル® AVX-512 は、インテル AVX/AVX2 が 1 つの命令で処理できるデータ要素の 2 倍の数インテル SSE の 4 倍の機能を処理できます。インテル AVX-512命令は、最も要求の厳しい計算タスクに対して高いパフォーマンス機能を開くため、重要です。インテル AVX-512 命令は命令機能の設計のコンパイラサポート の最高レベルを提供する。

インテル プロセッサでサポートされている命令セット拡張機能を見つけるにはどうすればよいですか?
  • 製品仕様ページ に移動し、検索ボックスにプロセッサー の番号を入力します。
  • [高度テクノロジータブで、命令セット拡張機能を探します。

次に例を示します。

Enter number of the Intel processors

Look for Instruction Set Extensions

各命令セット拡張機能をサポート するプロセッサー 連のプロセッサを入手するにはどうすればよいですか。
  • 製品仕様ページ に移動します。
  • ページの右下にある機能で製品を検索するをクリックします。
  • [フィルタを選択]で、[命令セット拡張機能]を選択します。
  • ドロップダウンメニューには、右側のボックスにサポートされているすべての手順が表示されます。
  • 1 つを選択すると、選択した命令をサポート するプロセッサー の一覧が下に表示されます。

次に例を示します。

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