24531904_j

IA-32 ストリーミング SIMD
拡張命令リファレンス 3
3.1 IA-32 ストリーミング SIMD 拡張命令
本章では、 3D アプ リ ケ ー シ ョ ンお よ び浮動小数点演算を多用す る IA-32 アプ リ ケーシ ョ
ンの処理を高速化す る ために設計された、 IA-32 ストリーミングSIMD 拡張命令について
説明す る。 ス ト リ ー ミ ン グ SIMD 拡張命令についての詳細は、
『IA-32 インテル ® アーキテクチャ・ソフトウェア・デベロッパーズ・マニュアル』 を参照
のこ と。
3.2 インテル ® アーキテクチャのストリーミング SIMD 拡張命令に
ついて
インテル・アーキテクチャ (IA) ストリーミング SIMD 拡張命令は、 現行の P6 世代の
Pentium ® Pro プロセッサ、 Pentium II プロセッサ、 Pentium III プロセッサ上で実行される、
3D グ ラ フ ィ ッ ク ス ・ アプ リ ケ ー シ ョ ンの処理を高速化す る。 ス ト リ ー ミ ング SIMD 拡張
命令のプ ロ グ ラ ミ ング ・ モデルは、 MMX ® テク ノ ロジのモデルと よ く 似ているが、 4 つ
の単精度浮動小数点数を格納する新しいパ ッ ク ド 浮動小数点デー タ ・ タ イ プを操作する点
が異なる。
スト リーミングSIMD 拡張命令には、 新しい 8 つの 128 ビット ・スト リーミングSIMD 拡
張命令レ ジ ス タ を操作する、 汎用浮動小数点命令が新たに導入 された。 こ れに よ っ て、 プ
ログラマは、 ス ト リ ー ミング SIMD 拡張命令 と MMX テクノロジ命令の両方を使用して、
パ ッ ク ド 単精度浮動小数点数演算 と 整数演算を上手に組み合わせたアルゴ リ ズムを開発
で き る。 これ ら の命令以外に、 ス ト リ ー ミ ン グ SIMD 拡張命令に は、 すべての MMX テク
ノロジ ・ データ ・ タイプのキャ ッシュを制御する命令が追加された。 これらの命令には、
プロセッサとの間でデータをスト リーミングするときにキャッシュの汚染を最小限に抑
え る機能や、 デー タ を実際に使用する前にそのデー タ をプ リ フ ェ ッ チする機能が含ま れ
る。 パ ッ ク ド 浮動小数点命令の主な目的は、 3D ジオ メ ト リ 処理の高速化である。 ま た、
3D レンダリングとビデオ ・エンコーディング / デ コ ー デ ィ ン グを高速化す る ために、 追
加の SIMD 整数命令が新たに定義 さ れた。新しい SIMD 命令 と キ ャ ッ シ ュ 制御命令を組み
合わせる こ と に よ って、 3D グ ラ フ ィ ッ ク スの処理を大幅に高速化す る、 新しいアルゴ リ
ズムの開発が可能になる。
新しいス ト リ ー ミ ング SIMD 拡張命令ス テ ー ト は、 コ ン テ キス ト ・ ス イ ッ チ時に新しい状
態の保存と 復元を行う ために、 OS のサポ ー ト を必要 と する。 新たに拡張された FSAVE/
FRSTOR 命令は、 アプ リ ケ ー シ ョ ン と OS の新しい状態 と 既存の状態の保存 / 復元を可能
にする。 これらの新しい命令を使用するためには、 アプ リ ケーシ ョ ンは、 プロセッサがス
トリーミングSIMD 拡張命令をサポ ー ト してお り 、 オペレ ー テ ィ ン グ ・ シ ス テ ムがその新
しい拡張をサポ ー ト している こ と を確認しなければな ら ない。 プ ロセ ッ サ と OS の両方の
サポ ー ト がイ ネ ー ブルにな っ ている場合に、 ソ フ ト ウ ェ ア ・ アプ リ ケ ー シ ョ ン はその新機
能を使用でき る。
スト リーミングSIMD 拡張命令セ ッ ト は、 イ ン テル ・ ア ー キ テ ク チ ャ ・ マ イ ク ロ プ ロ セ ッ
サ用に作成 さ れたすべての ソ フ ト ウ ェ ア と の完全な互換性を持つ。 すべての既存の ソ フ ト
ウェアは、修正なしで、 スト リーミングSIMD 拡張命令を搭載す る マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ上
で正常に動作す る。 ま た、 すべての既存の ソ フ ト ウ ェ アは、 ス ト リ ー ミ ング SIMD 拡張命
第 3 巻 : IA-32 ストリーミング SIMD 拡張命令リファレンス 3:847