为什么单独的浮点寄存器英特尔x64处理器

Question

一些通用的答案：

您说对了 - XMM 寄存器可让您进行矢量操作，例如各种版本的 SSE、AVX 等。可以使用矢量操作进行一些非常复杂的处理。例如，图像中的像素通常包含几个相关的颜色通道（例如红色、绿色、蓝色和 alpha）。对像素进行矢量操作可以大大提高性能。考虑到如今处理器的并行性越来越强，而不是被赋予更快的时钟速度（22 核 Xeon 处理器，有人要吗？），对更多数据并行执行更多 CPU 密集型操作是一件好事。在内存带宽有限的情况下，它有助于让更多内核同时运行一项作业。
如果您不只有微小的模块化函数（有时我们都必须面对庞大而复杂的逻辑流程），则寄存器越多效率越高。理想情况下，执行最繁重的代码段应该以最少的 RAM 访问完成，因此能够将所有重要变量放入寄存器中是一件好事。

请注意，向量运算不仅适用于浮点；SSE 指令可以用于许多整数运算。例如，通过使用过去 15 年内制造的处理器（即仅支持 SSE2），通过 128 位指令获取充满数据的缓存行，可以编写高效的内存移动代码。

最后但并非最不重要的一点是，将数据传入和传出 XMM 寄存器的过程可能有点困难。除非您仔细规划了系统设计，否则在使用不使用向量的“旧方式”寄存器和使用向量之间来回切换可能会效率低下。

但是，一旦你开始思考向量操作能为你做什么，一些很酷的新视野就会打开。例如，想象一个循环对象，它有助于多重嵌套的 for 循环，例如，X 和 Y 坐标保存在一个向量中。只需一个 PADDD (_mm_add_epi32) 指令就可以增加外循环变量并重置内循环变量以准备下一组迭代。

方便的参考：

Answer 1

一些通用的答案：

您说对了 - XMM 寄存器可让您进行矢量操作，例如各种版本的 SSE、AVX 等。可以使用矢量操作进行一些非常复杂的处理。例如，图像中的像素通常包含几个相关的颜色通道（例如红色、绿色、蓝色和 alpha）。对像素进行矢量操作可以大大提高性能。考虑到如今处理器的并行性越来越强，而不是被赋予更快的时钟速度（22 核 Xeon 处理器，有人要吗？），对更多数据并行执行更多 CPU 密集型操作是一件好事。在内存带宽有限的情况下，它有助于让更多内核同时运行一项作业。
如果您不只有微小的模块化函数（有时我们都必须面对庞大而复杂的逻辑流程），则寄存器越多效率越高。理想情况下，执行最繁重的代码段应该以最少的 RAM 访问完成，因此能够将所有重要变量放入寄存器中是一件好事。

请注意，向量运算不仅适用于浮点；SSE 指令可以用于许多整数运算。例如，通过使用过去 15 年内制造的处理器（即仅支持 SSE2），通过 128 位指令获取充满数据的缓存行，可以编写高效的内存移动代码。

最后但并非最不重要的一点是，将数据传入和传出 XMM 寄存器的过程可能有点困难。除非您仔细规划了系统设计，否则在使用不使用向量的“旧方式”寄存器和使用向量之间来回切换可能会效率低下。

但是，一旦你开始思考向量操作能为你做什么，一些很酷的新视野就会打开。例如，想象一个循环对象，它有助于多重嵌套的 for 循环，例如，X 和 Y 坐标保存在一个向量中。只需一个 PADDD (_mm_add_epi32) 指令就可以增加外循环变量并重置内循环变量以准备下一组迭代。

方便的参考：

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