用 MMX 与 SIMD 寄存器哪个速度快？

gxqcn

在x86上128位二进制乘法最快速算法征解中， 大家发现一个现象：同样用 SSE2 指令，但用 MM0~7 寄存器反比 XMM0~7 要快！ 我查阅了一些资料，有说整数的乘法是基于FPU的，而MMX的 MM0~7 寄存器与FPU的 ST(0~7) 寄存器物理上是共用的， 而 SSE2 的整数乘法指令在 P4、P4E 及 AMD64 上也是用FPU单元实现的（Core2 的未知）， 所以在做乘法运算时，用 MM0~7 寄存器有先天优势，而用 XMM0~7 寄存器要多一个数据搬运（我的理解）。 问题： 1、不知我上述推理是否合理？ 2、除乘法外，其它指令用哪套寄存器最快？ 3、未来的CPU的整型乘法是否会有区别于浮点的专用电路？ 4、未来的SIMD的整型乘法是否可无需借助浮点计算单元？ 欢迎讨论。。。

无心人

都存在数据搬运吧 现代CPU运算单元和寄存器单元是分离的吧 否则无法做到扩展 我想关键是XMM是128位的 某些操作要比MM寄存器多做一倍的工作 比如paddq mm只加一次 xmm要多加高64一次 乘法类似 所以延迟就多了

无心人

而且据我的知识 整乘法和浮点乘法是不同的 可能电路公用一些部分 但后部处理不同 整乘法存在并行的逻辑算法

shines

我看到的说法是，SSE指令的延迟高一些，所以在小规模的指令群中， 还是MMX的要快一些，但是MMX要用EMMS清除，SSE可以不用 尤其是在乘除法只能在一个端口（乱序执行）中运算，延迟高必然总体速度快不了

无心人

emms占的比例如果问题规模大 是很小的吧

shines

或者这么理解，在前后寄存器相关性比较紧密的时候， 操作XMM0~7的SSE指令延迟较高，导致流水线等待的时间多长， 而MMX延迟低，虽指令数多，但等待的时间短，更利于乱序执行

gxqcn

也许在未来CPU上SIMD系列指令进一步提速， 使每个指令执行的周期更小，延时更少，吞吐量更大， 倒有可能扭转当前的局面，不知对否？

无心人

SSE除非发展出128位计算引擎 否则在大整数计算上XMM无法和MM寄存器抗衡的

liangbch

到目前为止，对于大整数乘法的种种尝试表明，不管是PIV还是PM，使用 MMX 64bit 寄存器的指令总是具有优势。我想，主要原因是：使用 MMX 64bit寄存器的指令在打包/解包相对较为简单。如果使用SSE2 128bit 寄存器需要 更多的 打包/解包指令，引起指令条数的增加。128bit指令的高数据处理能力不足 抵消 额外的打包解包指令的开销，而且128bit指令具有更多的延时。 也许，将后的SSE2指令更加快速，敏捷。那时，我们可以尝试使用SSE2指令优化我们的程序。

无心人

如果64位流行了 在64位情况下 肯定有另外的结果 ===================== 另外，早在2004（或者2005年，我不记得了）年我就在第一次发乘法汇编代码的时候说过 似乎MM寄存器比XMM快，可是你们还在96X96那帖子里用XMM寄存器