SSE3

SSE3與其他x86架構所用的多媒體指令集，在指令數目上的比較圖

SSE3（Streaming SIMD Extensions 3），又稱PNI（Prescott New Instructions），它指的是：在原有架構的處理器中，所第三次額外新增、添加的多媒體指令集，之前的兩次分別是SSE、SSE2。

SSE3是Intel公司所其原有IA-32架構的處理器所研創，並在2004年初的新款Pentium 4（P4E,Prescott核心）處理器中使用，之後2005年4月AMD公司也發表具備部分SSE3功效的處理器：Athlon 64（E3步進核心），此後的x86處理器也幾乎都具備SSE3的新指令集功能。

此外，在SSE3提出之前，x86架構的處理器先後已有多種多媒體指令集被提創與使用，先後順序大致是Intel MMX、AMD 3DNow!、Intel SSE、Intel SSE2等。

附帶一提的是，SSE3比在它之前的SSE2增加13條新指令。

新指令所帶來的改變

SSE3最值得一提的新功效特點，是水平式的暫存器整數運算，而在此之前的SSE、SSE2則僅能垂直運算。更進一步的特點是，指令執行時對多筆數值的同時加法運算、減法運算等，之後將結果進行儲存等，都可以在單一個暫存器完成，因此SSE3可以用更簡單的方式來實現同時間的多筆、大量DSP、3D性質的運算。

此外，有個新指令可將浮點數數值轉換成整數數值，且進行此種轉換不需要將運算切換到rounding模式，過去此類轉換必須先切換至rounding模式，完成轉換後再退出rounding模式，此新指令可省去此模式切換程式，使整體運算更為加速，也因此可避免鄰近執行管線化（Instruction pipeline）因此而停緩、等待（模式切換會使後續執行暫停，進而減損運算效能）。

另外，新增設的LDDQU指令能夠在交替載入長度不一的整數向量值時獲得更佳的效能，此指令可以讓Intel NetBurst架構的執行核心跨越快取線的界線而進行數值載入。

具備SSE3硬件支援功效的處理器

以下表列依據業者英文名稱的字母順序：

• AMD公司：
  • Athlon 64 - 從Stepping E3的Venice（威尼斯，研發代號）以及Stepping E4的San Diego（聖地牙哥，研發代號）開始具備。
  • Athlon 64 X2
  • Athlon 64 FX - 從Stepping E4的San Diego（聖地牙哥，研發代號）開始具備。
  • Opteron - 從Stepping E4的San Diego（聖地牙哥，研發代號）開始具備。
  • Sempron - 從Stepping E3的Palermo（研發代號）開始具備。
  • Turion 64
  • Turion 64 X2
  • Phenom
  • Phenom II
• Intel公司：
  • Celeron D
  • Pentium 4 - 從Prescott（研發代號）開始具備。
  • Pentium D
  • Intel Core
  • Intel Core 2
  • Intel Core i7
  • Xeon - 從Nocona（研發代號）開始具備。
• 全美達公司（Transmeta）：
  • Efficeon TM88xx（不包含型款編號為TM86xx系列的處理器）
• 威盛電子（VIA）:
  • VIA Isaiah
  • C7-M
  • C7-D

新增的指令

共通性的指令

算術指令（Arithmetic）

• ADDSUBPD - （Add-Subtract-Packed-Double）
  • 輸入： - { A0, A1 }, { B0, B1 }
  • 輸出： - { A0 - B0, A1 + B1 }

• ADDSUBPS - （Add-Subtract-Packed-Single）
  • 輸入： { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
  • 輸出： { A0 - B0, A1 + B1, A2 - B2, A3 + B3 }

陣列結構指令（Array Of Structures；AOS）

• HADDPD - （Horizontal-Add-Packed-Double）
  • 輸入： { A0, A1 }, { B0, B1 }
  • 輸出： { B0 + B1, A0 + A1 }

• HADDPS （Horizontal-Add-Packed-Single）
  • 輸入： { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
  • 輸出： { B0 + B1, B2 + B3, A0 + A1, A2 + A3 }

• HSUBPD - （Horizontal-Subtract-Packed-Double）
  • 輸入： { A0, A1 }, { B0, B1 }
  • 輸出： { A0 - A1, B0 - B1 }

• HSUBPS - （Horizontal-Subtract-Packed-Single）
  • 輸入： { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
  • 輸出： { A0 - A1, A2 - A3, B0 - B1, B2 - B3 }

• LDDQU - 如上所述，這是有交替需求時所用的指令，可以載入（load）不整齊排列的整數向量值，此指令對視像壓縮的運算工作有幫助。

• MOVDDUP、MOVSHDUP、MOVSLDUP - 此三個指令是針對複雜數目需求時所用，對波形訊號的運算有幫助，例如音頻的聲波波形處理。

• FISTTP - 類似過去x87浮點運算中的FISTP指令，不過此指令的運算執行或忽略掉浮點控制暫存器的rounding（溢繞）模式的設置，並且用「chop」（truncate，截切）模式取代。允許控制暫存器忽略繁重的載入及再載入，例如C語言中將浮點數轉換成整數就需要使用此種截切效果，且此種截切程式已成為C語言中的標準作法。

Intel針對SSE3所額外設計的自用指令

• MONITOR、MWAIT - 此二個指令能針對多線程的應用程式進行執行最佳化，使處理器原有的超線程功效獲得更佳的發揮。

參考引據

• X-bit Labs網站：SSE3指令集（2004年2月1日）（英文）

關連條目

• SIMD - SSE3指令集的特性原理基礎。
• SSE
• 電腦編碼
• SSSE3 - SSE3指令集的擴充

外部連結

• Intel官方網站對SSE3的總覽說明（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） （英文）