英特爾的多媒體之戀
當(dāng)今個(gè)人計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)在數(shù)量及復(fù)雜性方面都在迅速加大,對(duì)微處理器的要求也日益增高。新的通信、游戲及“寓教于樂”應(yīng)用程序具有視頻、三維圖形 、動(dòng)畫、音頻及虛擬現(xiàn)實(shí)等功能,這些都對(duì)性能提出了更高的要求。
Intel(美國(guó)英特爾公司)的MMX(TM)技術(shù)擬在加速多媒體及通信應(yīng)用程序的運(yùn)行。這項(xiàng)技術(shù)包含一些新的指令及數(shù)據(jù)類型,從而使得應(yīng)用程序獲得更高水平的性能。它采用眾多多媒體及通信算法中固有的并行機(jī)制,同時(shí)仍然保持了與現(xiàn)有操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序的完全兼容。
MMX技術(shù)是繼Intel386(TM)處理器(將體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展至32位)之后對(duì)Intel體系結(jié)構(gòu)的最重要的加強(qiáng)。采用MMX技術(shù)的處理器擁有充分的能力,可在執(zhí)行有大量計(jì)算的通信及多媒體任務(wù)的同時(shí),留出足夠的余地來運(yùn)行其他任務(wù)或應(yīng)用程序。它們使得軟件開發(fā)商可為個(gè)人電腦設(shè)計(jì)更加豐富、更激動(dòng)人心的應(yīng)用程序。MMX技術(shù)被吸收到Intel生產(chǎn)的多代處理器產(chǎn)品中,從1997年起采用這一技術(shù)的系統(tǒng)的數(shù)量已經(jīng)快速增長(zhǎng)。
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MMX技術(shù)的構(gòu)想源于Intel微處理器體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師及軟件開發(fā)商的共同努力。他們分析了大量的軟件應(yīng)用程序,如圖形、MPEG視頻、音樂合成、語音壓縮、語音識(shí)別、圖像處理、游戲、視頻會(huì)議等。而后,他們將這些應(yīng)用程序分解,從而找出計(jì)算最密集的例行程序,接下來再利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助工程工具來詳細(xì)分析這些例行程序。大量分析的結(jié)果顯示,在這些不同的軟件類別中存在著一些共同的基本特征。這些應(yīng)用程序的主要特征是:
* 小型整數(shù)數(shù)據(jù)類型(例如:8位圖形象素、16位音頻樣本)
* 小型、高度重復(fù)循環(huán)
* 經(jīng)常的相乘與累加
* 計(jì)算密集型算法
* 高度并行的操作
MMX技術(shù)被設(shè)計(jì)為一套基本的、通用的整數(shù)指令,可簡(jiǎn)便地應(yīng)用于各種多媒體及通信應(yīng)用程序。此項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)為:
* 單指令、多數(shù)據(jù)(SIMD)技術(shù)
* 57條新指令
* 8位64位寬的MMX寄存器
* 四種新的數(shù)據(jù)類型
MMX技術(shù)的基礎(chǔ)是一項(xiàng)稱為單指令、多數(shù)據(jù)(SIMD)的技術(shù)。它使得許多條信息可由一條單一指令來處理,這種平行操作使性能得以大幅度地提高。MMX技術(shù)被集成到Intel體系結(jié)構(gòu)的處理器中,同時(shí)保持了與現(xiàn)有操作系統(tǒng)(如MS DOS,Windows 3.1,Windows95,OS/2及UNIX)的充分兼容。除此之外,所有Intel體系結(jié)構(gòu)的軟件將能夠在采用MMX技術(shù)的系統(tǒng)中運(yùn)行。
MMX技術(shù)的定義十分簡(jiǎn)單。這項(xiàng)技術(shù)通用性極高,可滿足建立在當(dāng)前及未來算法上的個(gè)人電腦應(yīng)用程序的大部分需求。MMX指令不具特許性,可用于應(yīng)用程序、編碼譯碼器、算法及驅(qū)動(dòng)程序。
MMX技術(shù)給多媒體和通信應(yīng)用程序帶來了新的動(dòng)力。MMX技術(shù)增加了一些新的數(shù)據(jù)類型和指令,從而能并行處理數(shù)據(jù)。MMX技術(shù)與現(xiàn)有的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件完全兼容。MMX技術(shù)使個(gè)人電腦平臺(tái)更上一層樓。它能運(yùn)行一些新的應(yīng)用程序,并增加了一些個(gè)人電腦的新用途。它幫助建立起一種把新的個(gè)人電腦用作更有效的通信和多媒體裝置的范例。Intel將MMX技術(shù)集成到多代處理器中,配置了該技術(shù)的系統(tǒng)已經(jīng)從1997年大規(guī)模生產(chǎn)。
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