О технологии MMX

C 8 января 1997 года корпорация Intel начала продажи новых процессоров с использованием технологии MMX (MultiMedia eXtension) c тактовыми частотами 166MHz и 200MHz.

Технология MMX является существенным улучшением архитектуры микропроцессоров Intel; она разработана для ускорения выполнения мультимедийных и коммуникационных программ.
Технология MMX представляет собой существенное улучшение архитектуры процессоров Intel с момента появления 32-х разрядного Intel 386.
Система команд пополнилась 57 новыми инструкциями, которые ускоряют вычисления, обычные для аудио, двух- и трехмерной графики, синтеза речи и ее распознавания, а также в коммуникационных алгоритмах.
Процессоры архитектуры MMX обладают вычислительными мощностями, позволяющими выполнять мультимедиа и коммуникационные задачи, сохраняя при этом запас производительности для выполнения других задач и приложений. Также, при этом сохраняется полная совместимость с существующими операционными системами и приложениями.

Как работает технология MMX

Технология MMX была создана в результате совместных усилий разработчиков архитектуры процессоров Intel и программистов. Были проведены исследования широкого круга программ: обработки изображений, MPEG видео, синтеза музыки, сжатия речи и ее распознавания, игровых, видеоконференционных и многих других. В них выделялись подпрограммы, в которых выполняются основные вычисления.
Затем, с помощью современных программных средств, они были тщательно проанализированы. В результате этого анализа было выявлено то общее, что необходимо для эффективного выполнения различных категорий программ.
Их основные характеристики:
— данные целого типа небольшой разрядности (например: 8-разрядные графические пиксели, 16-разрядная оцифровка звука)
— короткие циклы с высокими коэффициентами повторяемости
— большое количество операций умножения и суммирования
— алгоритмы, требующие интенсивных вычислений
— операции с высоким уровнем параллелизма

Технология MMX была разработана как набор базовых целочисленных команд, которые удобно использовать в различных мультимедийных и коммуникационных приложениях.

Основные черты этой технологии:
— одна инструкция над многими данными (SIMD)
— 57 новых инструкций
— восемь новых 64-разрядных регистров MMX
— четыре новых типа данных

Целочисленные данные, байты, 16-бит слова, двойные слова или четверные слова упакованы в 64-бит регистр под управлением MMX коммандного оператора. Простой MMX коммандный оператор параллельно работает на всех элементах 64-бит регистра, позволяя получить восьмикратное ускорение для каждого используемого байта. MMX технология использует основные команды, большинство из которых осуществляют рабочий цикл за один такт.

Основой MMX является архитектура «одна инструкция над многими данными» (SIMD).Эта технология была унаследована от семейства Pentium Pro. Она состоит в том, что много единиц информации обрабатывается одной командой одновременно, значительно увеличивая производительность.

В 1999 году, с выходом процессора Pentium 3, технология MMX была усовершенствованна. Был расширен набор команд MMX и усовершенствован механизм потокового доступа к памяти. Также, Intel внедрила новую технологию SSE (Streaming SIMD Extensions).

Подробнее о технологии и процессорах с поддержкой MMX можно почитать на сайте Intel.