5.3.4多媒体技术.pptVIP

5.3.4将多媒体和通信功能集成到CPU芯片中——Phenix芯片和MMX技术 多媒体和通信功能集成CPU芯片内的另 一类，是以通用CPU计算功能为主，融合多 媒体和通信功能。它们的设计目标是与现有 计算机系列兼容，融合多媒体和通信功能， 主要用在多媒体计算机中。 一. Motorola公司Phenix芯片 Phenix芯片把可扩展的Power PC 的核 作为标量处理器和阵列处理器融合在一起, 第一代的产品称为向量通信处理器—— VEComP701。 VEComP701结构框图 二. Intel公司的MMX技术 1996年3月5日Intel 公司首 先对外公布了MMX技术。 1. MMX技术的设计思想 MMX技术的开发者分析了大量多媒体和 通信技术的应用软件，发现虽然它们是不 同的应用领域，但在数据类型和计算方法 方面有共性，它们只有简单的数据类型， 定点的矩阵向量运算、局部的循环以及高 度的并行性。 另一个设计思想是使MMX技术与现有 Intel PC机的操作系统和软件全兼容，因 此，对MMX的设计不得不加上许多限制，所 以设计者便用浮点寄存器作为MMX的寄存 器组。 2. Intel MMX的核心技术 特点如下： 增加了新的数据类型； 扩充了饱和型运算方式； 扩充了57条新指令； 与IA结构的全兼容性。 3.MMX技术与奔腾处理器体系结构 (1). MMX奔腾处理器 是一个超标量的处理器,它具有两个通 用的流水线和一个可流水作业的浮点单元。 (2). P6系列处理器 P6系列的流水线由三部分构成：有序组 织的前端,乱序内核单元和有序的退出单元。 (3). 高速缓存(Cache) 数据的高速缓存由8个按四 字节边界交错的存储体构成。 (4). 分支目标缓存 (5). 写缓存 4. MMX开发工具和编程技巧 建议采用下述工具和方法： 1. 采用在高级语言中嵌入MMX指令的方法。 2. 采用Intel公司提供的MMX标准函数库。 3. 采用数据流描述方法。 MMX主要编程技巧分述如下： 1. 寻址方式的选择 2. 数据和代码的对准 3. 有前缀的操作码 4. Pentium Pro系列处理器中的寄存器部分阻塞 5. 配对 * * VEComp 701 详 细 的 原 理 方 框 图 字节级（8?8位） 63 56 55 48 47 40 39 32 31 24 23 16 15 8 7 0 字组（4?16位） 63 48 47 32 31 16 15 0 双字组（2?32位） 63 32 31 0 四字（64位） 63 0 成组数据类型 类型 助记符 不同操作码个数 描述 算术 ? ? ? ? ? ? ? ? 比较 ? 转换 ? ? ? ? 逻辑 ? ? ? 移位 ? ? ? 转移 状态 PADD[B, W, D] PADDS[B, W] PADDUS[B, W] PSUB[B,W,D] PSUBS[B,W] PSUBUS[B,W] PMULHW PMULLH PMADDWD PCMPEQ[B,W,D] PCMPGT[B,W,D] PACKUSWR PACKSS[WB,DW] ? PUNPCKH[BW,WD,DQ] PUNPCKL[BW,WD,DQ] PAND PANDN POR PXOR PSLL[W,D,Q] ? PSRL[W,D,Q] ? PSRA[W,D] MOV[D,Q] EMMS 3 2 2 3 2 2 1 1 1 3 3 1 2 ? 3 3 1 1 1 1 6 ? 6 ? 6 4 1 带绕转加 带饱和的符号数加 带饱和的无符号数加 带绕转减 带饱和的符号数减 带饱和的无符号数减 压缩型字高位乘 压缩型字低位乘 压缩型字相乘并相加结果对 压缩型数相等比较 压缩型数大于比较 字压成字节(无符号数带饱和) 字压成字节，双字压成字(有符号数带饱和) 把MMX寄存器高阶展开 把MMX寄存器低阶展开 按位与 按位与非 按位或 按位异或 压缩 型