指令集是存储在CPU内部,对CPU运算进行指导和优化的硬程序。拥有这些指令集,CPU就可以更高效地运行。Intel有x86,EM64T,来自MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3 (Super SSE3),SSE4.1,SSE4.2,AVX。AMD主要是x86,x86-64,3D-Now!指令集。
SSE指令集
Streaming SIMD Extensions
由于MMX指令并没有带来3D游戏性能的显著提升,1999年Intel公司在Pentium IIICPU产品中推出了数据流单指令序列扩展指令(SSE)。SSE兼容MMX指令,它可以通过SIMD(单指令多数据技术)和单时钟周期并行处理多个浮点来有效地提高浮点运算速度。
在MMX指令集中经迫晶正味线独神加,借用了浮点处理器的8个寄存器,这样导致了浮点运算速度降低。而在SSE指令集推出时,Intel公司在Pentium III 来自CPU中增加了8个128位的SSE指令专用寄存器。而且SSE指令寄存器可以全速运行,保证了与浮点运算的并行性。
SSE2指令集
在Pentium 4 CPU中,Intel公司开发了新指令集SSE2。这一次适征样行与扩蛋新开发的SSE2指令一共144条,包括浮点SIMD指令确评容育投龙植计牛、整形SIMD指令、SIM360百科D浮点和整形数据之间转换、数据在MMX寄存器中转换等几大部分。其中重要的改进包括引入新的数据格式,如:128位SIMD整数运算和64位双精度浮点运算等。为了更好地利用高速缓存。另外,在Pentium 4中还新增停加了几条缓存指令,允许增田行较通目种程序员控制已经缓粉个体家也存过的数据。
SSE3指令集
现伤气作宣始迅 相对于SSE2,SSE3又新增加了13条新指令,此前它们被统称为pni(prescott new i这研在它执容成马让景nstructions)。13条指令中,一条用于视频病曲活器单解码,两条用于线程同步,其余用于复杂的数学运算、浮点到整数转散酒对化史衣倒过印换和SIMD浮点运算。
SSE4指令集
简洋远际里硫 SSE4又增加主待殖洲去续律班兰牛了50条新的增加性能的指令,这些指令有助于编译、媒体、字符/文本处理和程序指向加速。
SSE4指令集将作为Intel公司未来“显著视频增强”平台的一部分。该平台的财其他视频增强功能还有Clear Video技术(CVT)和统一显示接口(UDI)支持等,其中前者是对ATi AVIVO技术的回应,支持高级解码、后处理和增强型3D功能。
3D Now!扩展指令集
3门吧既给书天达长物D Now!指令集是AMD公司1998年开发的多媒体扩展指令集,共有21条指令。针对MMX指令集没有加强浮点处理能力置的弱点,重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图形的处理能力。由于指令有限,3D Now!指令集主要用于3D游戏,而举定对其他商业图形应用主速象仍油织始满江处理支持不足。
X86指令集
要知道什么车面是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加的X87芯片系列数学协处理器则另外使用X87指令,以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。虽然随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天,但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源,所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集,所以它的CPU仍属于X86系列。由于Intel X86系列及其兼容CPU都使用X86指令集,所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。
EM64T指令集
Intel公司的EM64T(Extended Memory 64 Technology)即64位内存扩展技术。该技术为服务器和工作站平台应用提供扩充的内存寻址能力,拥有更多的内存地址空间,可带来更大的应用灵活性,特别有利于提升音频视频编辑、CAD设计等复杂工程软件及游戏软件的应用。
常说的64位指的是AMD公司出的64位CPU,而EM64T则是Intel公司按照自己的意思理解出来的64位,也就是和AMD公司的64位对应的另一种叫法。
RISC指令集
RISC指令集是以后高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。使用RISC指令集的体系结构主要有ARM、MIPS。
3DNow!+指令集
在原有的指令集基础上,增加到52条指令,其中包含了部分SSE指令,该指令集主要用于新型的AMD CPU上。
核心指令集
CPU硬件接受指令,完成计算,输出结果时与软件进行交互时使用的语言,每条新的指令一般对应着一条或几条汇编语言,编译后对应着可以被CPU识别的机器码。指令集的支持是硬件与软件共同作用的结果,要想CPU支持某指令集,就要修改硬件电路,要想让软件支持新的指令集,就要修改程序,重新编译。做同样的操作,进行同样目的的运算,可以使用不同的方法(不同的汇编语句,机器码),SSE2优化的代码就是程序中使用了SSE2指令集中的语句,可以被P4/K8的解码器(现在的X86 CPU的内核都是RISC运算核心,解码器做转换工作)识别,进行更有效的计算,而K7 CPU不支持此代码,就用其它方法执行这个操作,比如使用X87 FPU指令 指令集就是CPU能支持的指令的集合.理论上,设计一种CPU就需要设计这种CPU所支持的指令,如果指令不同那么软件就无法通用.问题在于,通常软件的生存期比CPU长,所以在现阶段设计CPU的时候,往往按照已经存在的CPU所支持的指令设计新CPU的指令系统,甚至直接把已有的某些CPU的指令列表标准化,形成一个标准指令列表,这样以后只要支持这些指令,不同的CPU之间可以互换;而发布新CPU的时候,也需要明确的建立一个指令码表,这种规范化的指令列表就是指令集。