MIPS SIMD

(单指令多数据)

移动和家庭娱乐设备等当前和下一代的电子消费产品若要有竞争力,必须具备相当高品质的音频、视频、图像和图形性能。那些能够提供较高数据移动吞吐量的技术令企业级应用受益匪浅,这类技术对于科学或高性能的计算和数据挖掘工作尤为重要。这些高级处理需求通过SIMD (单指令多数据) 技术得到了优化和加速。SIMD对现代CPU设计而言是一项重要的技术,通过促成向量操作的有效并行处理而提升性能。

在电子消费产品中,非可编程硬件虽然是专用的,仍可通过操控重负荷多媒体编解码器来辅助CPU和GPU;MIPS® SIMD架构 (MSA) 技术则将一个软件可编程解决方案融入CPU,以此操控新出现的编解码器或少量没有被专用硬件涵盖的功能。这一可编程解决方案令系统灵活性得以提升。此外,MSA的设计还支持通用编译器,从而使众多计算密集型应用得以提速。

MSA技术的执行严格遵循RISC (Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机) 设计原则。MIPS设计师们为MSA设计的指令简单,降低指令执行的复杂程度。精心选择的精简SIMD指令集不仅便于程序员和编译员使用,在速度、区域和功率损耗方面也使硬件更高效。MSA的技术规格可扩展,能够兼容未来的各种需求。

文档

MIPS程序员架构

MIPS32 SIMD架构模块

MIPS SIMD白皮书

MIPS SIMD架构白皮书


MSA功能

  • 32个向量寄存器:16 x 8位、8 x 16位、4 x 32位和2 x 64位向量元素
  • 对整数、定点和浮点数据进行高效的向量并行计算操作
  • 对绝对值操作数进行操作
  • 提供四舍五入和饱和选项
  • 全精度的乘积和叠加乘积
  • 整数、定点和浮点数据之间的转换
  • 完整的向量级比较和分支指令集,无条件标志
  • 向量 (1D) 和数组 (2D) 混洗操作
  • 输入的负荷和存储指令适用于不依赖于字节序的操作
  • 符合“浮点计算754™-2008”IEEE标准
  • 精确到元素的浮点异常信号指示
  • 预定义的芯片扩展升级,可支持更多门控或晶体管

MSA应用

  • 支持通用编译器,为计算密集型应用提速
  • 软件可编程解决方案,适用于专用硬件未涵盖的电子消费产品应用或功能
  • 新兴数据挖掘、功能提取、图像和视频处理以及人机互动应用
  • 高性能科学计算

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