멀티미디어 가속 eXtensions
Multimedia Acceleration eXtensions멀티미디어 가속 eXtensions 또는 MAX는 Hewlett-Packard PA-RISC 명령 집합 아키텍처(ISA)에 대한 명령 집합 확장이다.MAX는 1990년대 들어 더욱 보편화되고 있는 멀티미디어 어플리케이션의 성능을 개선하기 위해 개발되었다.
MAX 지침은 범용 레지스터에 채워진 여러 16비트 정수로 구성된 32비트 또는 64비트 SIMD 데이터 유형에서 작동한다.이용 가능한 기능에는 추가, 축소 및 이동이 포함된다.
첫 번째 버전인 MAX-1은 32비트 PA-RISC 1.1 ISA를 위한 것이었다.두 번째 버전인 MAX-2는 64비트 PA-RISC 2.0 ISA를 위한 것이었다.
공신력
이 접근방식은 지침 집합이 다른 멀티미디어 CPU에 비해 훨씬 작고 범용적이기 때문에 주목할 만하다.지시사항의 작은 세트와 단순성은 전자제품의 반복적인 비용뿐만 아니라 설계의 비용과 난이도를 줄인다.지침의 범용적 특성은 전체적인 가치를 높인다.이 지침들은 CPU의 산술 논리 단위를 약간만 변경하면 된다.유사한 설계 접근방식은 다른 CPU 설계의 멀티미디어 지침에 대한 성공적인 모델이 될 것을 약속한다.[1][2][3]CPU에는 레지스터 한 쌍을 이동하는 "Shift pair", 비트 필드의 "extract" 및 "insert"와 같은 강력한 이동 및 비트 조작 지침이 이미 포함되어 있기 때문에 세트도 작다.[2]
이 멀티미디어 지침 집합은 그 성능도 입증했다.1996년 64비트 "MAX-2" 지침으로 MPEG-1과 MPEG-2 비디오의 실시간 성능을 가능케 하는 동시에 RISC CPU의 면적을 0.2%[1]만 증가시켰다.
구현
MAX-1은 1994년에 PA-7100LC로 처음 구현되었다.그것은 보통 ISA에 대한 최초의 SIMD 확장으로 간주된다.두 번째 버전인 MAX-2는 64비트 PA-RISC 2.0 ISA를 위한 것이었다.그것은 1996년에 출시된 PA-8000 마이크로프로세서에서 처음 구현되었다.[1]
MAX-2의 산술에 대한 기본적인 접근방식은 16비트 하위 단어들 사이에서 "수송물을 중단"하는 것이며, 모듈식 산술, 부호화 및 부호화 포화도 중에서 선택하는 것이다.이것은 산술 논리 단위의 작은 변화만을 필요로 한다.[2]
MAX-1
| 지시 | 설명 |
|---|---|
| 해드 | 모듈로 산술을 사용한 병렬 추가 |
| HADD,ss | 서명된 포화 상태의 병렬 추가 |
| 해드, 우리 | 서명되지 않은 포화 상태에서 병렬 추가 |
| HSUB | 모듈로 산술을 사용한 병렬 빼기 |
| HSUB,ss | 서명된 포화 상태에서 병렬 감산 |
| HSUB,us | 부호 없는 포화 상태에서 병렬 감산 |
| 가지고 있다 | 병렬 평균 |
| HSHLAD | 왼쪽 평행 이동 및 서명된 포화 상태에서 추가 |
| HSHRADD | 병렬 이동 오른쪽 및 서명된 포화 상태에서의 추가 |
MAX-2
MAX-2 지침은 64비트 분량으로 복수의 정수로 동작하는 등록 대 등록 지침이다.모두 PA-8000 마이크로프로세서와 그 파생 모델에서 1주기 지연 시간을 가진다.메모리 액세스는 표준 64비트 로드 및 저장소를 통해 이루어진다.
'MIX'와 'PERMH' 지침은 메모리에 접속하지 않고 레지스터 세트에 단어를 허용하기 때문에 주목할 만한 혁신이다.이것은 많은 작업 속도를 실질적으로 높일 수 있다.[2]
| 지시 | 설명 |
|---|---|
| 해드 | 모듈로 산술을 사용한 병렬 추가 |
| HADD,ss | 서명된 포화 상태의 병렬 추가 |
| 해드, 우리 | 서명되지 않은 포화 상태에서 병렬 추가 |
| HSUB | 모듈로 산술을 사용한 병렬 빼기 |
| HSUB,ss | 서명된 포화 상태에서 병렬 감산 |
| HSUB,us | 부호 없는 포화 상태에서 병렬 감산 |
| HSHLAD | 왼쪽 평행 이동 및 서명된 포화 상태에서 추가 |
| HSHRADD | 병렬 이동 오른쪽 및 서명된 포화 상태에서의 추가 |
| 헤브지 | 병렬 평균 |
| HSHR | 병렬 시프트 우측 서명 |
| HSHR,u | 병렬 시프트 우측 서명 없음 |
| HSHL | 평행 시프트 좌측 |
| 믹스 | 16비트 하위 단어를 64비트 단어로 혼합: MEX Left, Ra,Rb,Rc,Rc:=a1,b1,a3,b3,MEX Right, Rc:=a2,b2,a4,b4[2] |
| 믹스W | 32비트 하위 단어를 64비트 단어로 혼합하십시오. 예: MIXW Left, Ra,Rb,Rc,Rc:=a1,a2,b1,b2; MIXW Right, Rc:=a3,a4,b3,b4[2] |
| 퍼머 | 반복을 포함하여 목적지 레지스터에서 가능한 순열에서 소스의 16비트 하위 단어를 순열하십시오.[2] |
참조
- ^ a b c Lee, Ruby B. (August 1996). "Subword Parallelism with MAX-2" (PDF). IEEE Micro. 16 (4): 51–59. doi:10.1109/40.526925. Retrieved 21 September 2014.
- ^ a b c d e f g Lee, Ruby; Huck, Jerry (February 25, 1996). "64-bit and Multimedia Extensions in the PA-RISC 2.0 Architecture". Proceedings of Compcon 96: 152–160. doi:10.1109/CMPCON.1996.501762. ISBN 0-8186-7414-8.
- ^ Lee, Ruby B. (April 1995). "Accelerating Multimedia with Enhanced Microprocessors" (PDF). IEEE Micro. 15 (2): 22–32. doi:10.1109/40.372347. Retrieved 21 September 2014.
