SSE4

SSE4 (Streaming SIMD Extensions 4)是Intel Core微架構和AMD K10中所使用的SIMD CPU指令集。它在2006年9月27日在英特爾開發者論壇上被宣佈，白皮書上的細節還較為模糊。隨後在北京的2007年春季英特爾開發者論壇上的演示文稿中提供了47個指令的更精確細節。SSE4與為前代英特爾64和IA-32架構微處理器編寫的軟體完全兼容。所有現有軟體均可正確運行，無需修改包含SSE4的微處理器，以及現有和新應用程式（包含SSE4）。 英特爾SSE4包含54條指令。由Penryn提供的包含47條指令的子集，在英特爾文檔中稱為SSE4.1。此外，SSE4.2是由剩餘7條指令組成的第二個子集，首次在基於Nehalem的Core i7中提供。英特爾將開發人員的反饋信息稱為指令集開發中的重要角色。 從基於Barcelona的處理器開始，AMD推出了SSE4a指令集，其中有原有的4條SSE4指令和4條新的SSE指令。在支持SSE4.1的英特爾處理器中沒有發現這些指令并且AMD處理器僅在基於Bulldozer的 FX 處理器上開始支援英特爾的 SSE4.1和SSE4.2 (完整的 SSE4 指令集)。在使用SSE4a時，AMD還引入了未對齊的SSE特性，這意味著未對齊的加載指令在對齊的地址上與對齊版本一樣快。它還允許禁止訪問內存的非加載SSE操作的對齊檢查。英特爾後來在他們的Nehalem處理器中對未對齊的SSE進行了類似的速度改進，但是沒有在AVX之前引入非負載SSE指令的未對齊訪問。 在Intel Core 2系列中引入的現在稱為SSSE3（補充流式SIMD擴展3）的部分在英特爾提出SSSE3名稱之前被媒體稱為SSE4。而在內部則把新的指令稱為Merom。 一些記者批評英特爾最初並沒有計畫給它們指定一個獨有的名稱。英特爾最終清除了混淆，並保留了SSE4名稱以用於下一個指令集擴展。 英特爾正在使用營銷術語HD Boost來指代SSE4。 與之前SSE的所有迭代不同，SSE4包含執行不特定於多媒體應用的操作的指令。它具有許多指令，其操作由一個常量字段和一組將XMM0作為隱式第三操作數的指令決定。 enryn公司的單週期shuffle引擎啟用了其中的幾條指令。（隨機操作重新排序寄存器中的字節被稱爲shuffle。） SSE4.2添加了STTNI（字符串和文本新指令），和每次對16個字節的兩個操作數執行字符搜索和比較的幾個新指令。這些設計（除其他外）旨在加快解析XML文檔。這也增加了一個CRC32指令來計算循環冗餘校驗，比如可以在某些數據傳輸協議使用。這些指令首先在基於Nehalem的Intel Core i7產品系列中實現，並完成SSE4指令集。支持通過CPUID.01H：ECX.SSE42 [bit20]標誌指示。 這些指令在整數而不是SSE寄存器上運行，因為它們不是SIMD指令，而是同時出現的指令。雖然它們是由AMD通過SSE4a指令集引入的，但卻往往被視為單獨的擴展，並且帶有自己的專用CPUID位以指示對其的支援。Intel以Nehalem微體系架構和LZCNT開始，實現了從Haswell微架構開始的POPCNT 。AMD從Barcelona微體系架構開始實施。 AMD稱這一對高級位操作Advanced Bit Manipulation （ABM）指令。 除非輸入為0，否則lzcnt的結果等於bsr（位掃描反轉）。lzcnt產生32的結果，而bsr產生未定義的結果（並設置零標誌）。lzcnt的編碼與bsr的編碼相似，如果lzcnt在不支持它的CPU上執行，比如Haswell之前的Intel CPU，它將執行bsr操作，而不是產生無效的指令錯誤。 Trailing zeros可以使用現有的bsf指令進行計數。 AMD公司的Barcelona微體系架構中引入了SSE4a指令組。這些說明在英特爾處理器中不可用。支持通過CPUID.80000001H：ECX.SSE4A [Bit 6]標誌指示。 Intel Intel Core 2處理器（45納米，支援SSE4.1） Intel Core i3/i5/i7/i9（支援SSE4.1、SSE4.2） Intel Pentium和Intel Celeron（Sandy Bridge微架構和以後，支援SSE4.1、SSE4.2） AMD 基於AMD K10的處理器（支持SSE4a） 基於AMD 12h（AMD Llano）、AMD 14h（AMD Bobcat）的處理器（支持SSE4a） 基於AMD 15h（AMD Bulldozer、AMD Piledriver、AMD Excavator、AMD Steamroller）的處理器（支持SSE4.1、SSE4.2和SSE4a） 基於AMD 16h（AMD Jaguar、AMD Puma）的處理器（支持SSE4.1、SSE4.2和SSE4a） 基於AMD Zen的處理器（支持SSE4.1、SSE4.2和SSE4a） VIA Nano處理器（支持SSE4.1） Schema Validation with Intel® Streaming SIMD Extensions 4 (Intel® SSE4) | Intel® Software. www.intel.com. [2018-06-16]. （原始内容存档于2009-05-30） （英语）.  Tuning for Intel SSE4 for the 45nm Next Generation Intel Core Microarchitecture (PDF). [2018-06-16]. （原始内容 (PDF)存档于2021-03-08）.  Intel SSE4 Programming Reference (PDF). [2018-06-16]. （原始内容存档 (PDF)于2020-02-15）.  歡迎 | Community. developer.amd.com. [2018-06-16]. （原始内容存档于2016-08-03） （中文）.  AMD. Retrieved. "Barcelona" Processor Feature: SSE Misaligned Access. 2015-03-03. （原始内容存档于2015-04-02）.  Retrieved. "Inside Intel Nehalem Microarchitecture". 2015-03-03. （原始内容存档于2013-10-15）.  Extending the World’s Most Popular Processor Architecture (PDF). 2011-11-24 [2018-06-16]. （原始内容 (PDF)存档于2011-11-24）.  Intel | Data Center Solutions, IoT, and PC Innovation. Intel. [2018-06-16]. （原始内容存档于2013-02-07） （英语）.  Motion Estimation with Intel® Streaming SIMD Extensions 4 (Intel® SSE4) | Intel® Software. software.intel.com. [2018-06-16]. （原始内容存档于2018-06-16） （英语）.  Schema Validation with Intel® Streaming SIMD Extensions 4 (Intel® SSE4) | Intel® Software. software.intel.com. [2018-06-16]. （原始内容存档于2018-06-17） （英语）.  XML Parsing Accelerator with Intel® Streaming SIMD Extensions 4 (Intel® SSE4) | Intel® Software. software.intel.com. [2018-06-16]. （原始内容存档于2018-06-17） （英语）.