[發(fā)明專(zhuān)利]用于在兩個(gè)向量寄存器的相應(yīng)打包數(shù)據(jù)元素之間執(zhí)行絕對(duì)差計(jì)算的系統(tǒng)、裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180076431.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104126169B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·烏爾德-阿邁德-瓦爾;M·哈高格;R·凡倫天;A·格雷德斯廷;S·盧巴諾維奇;Z·斯波伯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F9/06
• 分類(lèi)號(hào): G06F9/06;G06F9/30
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

描述了用于響應(yīng)于包括第一和第二源向量寄存器操作數(shù)、目的地向量寄存器操作數(shù)以及操作碼的單個(gè)向量打包絕對(duì)差指令在計(jì)算機(jī)處理器中執(zhí)行絕對(duì)差計(jì)算的系統(tǒng)、裝置以及方法的各實(shí)施例。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明的領(lǐng)域一般涉及計(jì)算機(jī)處理器架構(gòu)，更具體地涉及在執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致特定結(jié)果的指令。

背景

指令集，或指令集架構(gòu)(ISA)是涉及編程的計(jì)算機(jī)架構(gòu)的一部分，并可以包括原生數(shù)據(jù)類(lèi)型、指令、寄存器架構(gòu)、尋址模式、存儲(chǔ)器架構(gòu)、中斷和異常處理、以及外部輸入和輸出(I/O)。在本文中術(shù)語(yǔ)“指令”一般指宏指令——即被提供給處理器(或指令轉(zhuǎn)換器，該指令轉(zhuǎn)換器(例如使用靜態(tài)二進(jìn)制變換、包括動(dòng)態(tài)編譯的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制變換)變換、變形、仿真、或以其他方式將指令轉(zhuǎn)換成要由處理器處理的一個(gè)或多個(gè)指令)以用于執(zhí)行的指令——而不是微指令或微操作(micro-op)——它們是處理器的解碼器解碼宏指令的結(jié)果。

ISA與微架構(gòu)不同，微架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)指令集的處理器的內(nèi)部設(shè)計(jì)。帶有不同的微架構(gòu)的處理器可以共享共同的指令集。例如，奔騰四(Pentium4)處理器、Core^TM處理器、以及來(lái)自加利福尼亞州桑尼威爾(Sunnyvale)的超微半導(dǎo)體有限公司(AdvancedMicro Devices,Inc.)的諸多處理器執(zhí)行幾乎相同版本的x86指令集(在更新的版本中加入了一些擴(kuò)展)，但具有不同的內(nèi)部設(shè)計(jì)。例如，ISA的相同寄存器架構(gòu)在不同的微架構(gòu)中使用公知的技術(shù)以不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，公知的技術(shù)包括專(zhuān)用物理寄存器、使用寄存器重命名機(jī)制(例如，使用寄存器別名表(RAT)、重排序緩沖器(ROB)、以及引退寄存器組；使用多個(gè)寄存器映射和寄存器池)的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)分配物理寄存器，等等。除非另行指出，術(shù)語(yǔ)寄存器架構(gòu)、寄存器組和寄存器在本文中用于指代對(duì)軟件/編程者可見(jiàn)的寄存器以及指令指定寄存器的方式。在需要特殊性的情況下，形容詞“邏輯”、“架構(gòu)”、或“軟件可見(jiàn)的”將用于表示寄存器架構(gòu)中的寄存器/寄存器組，而不同的形容詞將用于指定給定微架構(gòu)中的寄存器(例如，物理寄存器、重新排序緩沖器、引退寄存器、寄存器池)。

指令集包括一個(gè)或多個(gè)指令格式。給定指令格式定義各個(gè)字段(位的數(shù)量、位的位置)以指定要執(zhí)行的操作(操作碼)以及對(duì)其要執(zhí)行該操作的操作數(shù)等。通過(guò)指令模板(或子格式)的定義來(lái)進(jìn)一步分解一些指令格式。例如，給定指令格式的指令模板可被定義為具有指令格式的字段(所包括的字段通常按照相同的順序，但是至少一些字段具有不同的位位置，因?yàn)榘ǜ俚淖侄?的不同子集，和/或被定義為對(duì)給定字段不同地進(jìn)行解釋。由此，ISA的每一指令使用給定指令格式(并且如果定義，則在該指令格式的指令模板的給定一個(gè)中)來(lái)表達(dá)，并且包括用于指定操作和操作數(shù)的字段。例如，示例性ADD指令具有專(zhuān)用操作碼以及包括指定該操作碼的操作碼字段和選擇操作數(shù)的操作數(shù)字段(源1/目的地以及源2)的指令格式；并且該ADD指令在指令流中的出現(xiàn)將具有選擇專(zhuān)用操作數(shù)的操作數(shù)字段中的專(zhuān)用內(nèi)容。

科學(xué)、金融、自動(dòng)向量化的通用、RMS(識(shí)別、挖掘以及合成)以及可視和多媒體應(yīng)用程序(例如，2D/3D圖形、圖像處理、視頻壓縮/解壓縮、語(yǔ)音識(shí)別算法和音頻操縱)常常需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)項(xiàng)執(zhí)行相同操作(被稱(chēng)為“數(shù)據(jù)并行性”)。單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)是指使處理器對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)執(zhí)行操作的一種指令。SIMD技術(shù)特別適于能夠在邏輯上將寄存器中的位分割為若干個(gè)固定尺寸的數(shù)據(jù)元素的處理器，其中每一個(gè)數(shù)據(jù)元素都表示單獨(dú)的值。例如，256位寄存器中的位可以作為四個(gè)單獨(dú)的64位打包的數(shù)據(jù)元素(四字(Q)尺寸的數(shù)據(jù)元素)、八個(gè)單獨(dú)的32位打包的數(shù)據(jù)元素(雙字(D)尺寸的數(shù)據(jù)元素)、十六單獨(dú)的16位打包的數(shù)據(jù)元素(字(W)尺寸的數(shù)據(jù)元素)、或三十二個(gè)單獨(dú)的8位數(shù)據(jù)元素(字節(jié)(B)尺寸的數(shù)據(jù)元素)，被指定為要被操作的源操作數(shù)。這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)被稱(chēng)為打包數(shù)據(jù)類(lèi)型或向量數(shù)據(jù)類(lèi)型，這種數(shù)據(jù)類(lèi)型的操作數(shù)被稱(chēng)為打包數(shù)據(jù)操作數(shù)或向量操作數(shù)。換句話(huà)說(shuō)，打包數(shù)據(jù)項(xiàng)或向量指的是打包數(shù)據(jù)元素的序列，并且打包數(shù)據(jù)操作數(shù)或向量操作數(shù)是SIMD指令(也稱(chēng)為打包數(shù)據(jù)指令或向量指令)的源操作數(shù)或目的地操作數(shù)。