SSE指令集发展历程回顾
sse原理
sse原理
SSE(Streaming SIMD Extensions，流式SIMD扩展)是Intel推出的、也是目前广泛使用的一种CPU处理器扩展技术。
主要有SSE、SSE2、SSE3、SSSE3、SSE4.1、SSE4.2、AVX（Advanced Vector Extension，
高级向量扩展）等构成，都属于SIMD（Single Instruction,
Multiple Data，单指令多数据）系列技术。
SSE技术的核心就是利用一条指令就可以操作多个数据（SIMD，Single Instruction, Multiple Data），使得数据处理的速度可以大
大提高。
SSE技术有助于优化CPU对多媒体应用程序的性能，它的原理就是
利用特殊的指令集，在一条指令里面同时处理128位的数据，从而提
升计算机运算速度，从而实现将多媒体得到更好的处理效果。
例如，SSE技术可以用来处理图像效果、图像和视频压缩、语音合成和处理、
多媒体播放等应用。
SSE技术的优势在于它可以延展出更高级的SIMD指令集，对于多
媒体应用性能的提升更为明显，比如视频压缩与解压缩，以及音频混合，都能极大的提高效率。
同时，SSE也有一定的安全加固的功能，可
以降低系统中的恶意代码攻击行为，从而有效的保护系统安全。
sse原理
SSE原理介绍Server-Sent Events（SSE）是一种用于实现服务器向客户端推送数据的技术。
与传统的HTTP请求-响应模式不同，SSE允许服务器主动向客户端发送数据，实现实时性和即时通信。
SSE通常用于实时的Web应用程序、即时聊天、股票市场报价等场景。
SSE与传统长轮询的比较•长轮询：客户端发送一个请求给服务器，服务器不会立即响应，而是等待新的数据到达或者超时才会响应。
如果服务器没有新的数据，客户端必须重新发送请求。
这种方式需要频繁的客户端与服务器的交互，增加了网络负载和延迟。
•SSE：SSE使用了HTTP的长连接机制，通过一个持久的连接，服务器可以实时地向客户端发送数据，客户端只需要建立一次连接，接收完数据后，连接也不会断开。
这样可以减少了不必要的请求和响应，节省了网络资源并提高了实时性。
SSE协议SSE协议基于纯文本，使用HTTP协议的GET方法向服务器发送请求。
服务器使用Content-Type: text/event-stream作为响应头，告知客户端此次请求是SSE请求。
客户端通过EventSource对象监听服务器的响应。
SSE的消息格式服务器发送的每个消息都以data:开头，以两个换行符\n\n结束。
消息可以包含多行，每行以冒号开头，并使用换行符分隔。
示例：data: This is a messagedata: This is another messagedata: This is a multi-linedata: messageSSE的事件类型SSE允许服务器发送不同类型的事件给客户端，事件类型以event:开头，并使用换行符分隔。
客户端可以通过事件类型来过滤感兴趣的事件。
示例：event: logindata: UserA logged inevent: logoutdata: UserB logged out保持SSE连接的活跃为了保持SSE连接的活跃，服务器可以发送一个注释行（以冒号开头），客户端会忽略这一行并继续等待下一个消息。
计算机三百八十年发展史
回首三百八十年——计算机编年简史1623年：德国科学家契克卡德（W. Schickard）制造了人类有史以来第一台机械计算机，这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。
1642年：法国科学家帕斯卡（B.Pascal）发明了著名的帕斯卡机械计算机，首次确立了计算机器的概念。
1674年：莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使之成为一种能够进行连续运算的机器，并且提出了“二进制”数的概念。
（据说这个概念来源于中国的八卦）1725年：法国纺织机械师布乔（B.•Bouchon）发明了“穿孔纸带”的构想。
1805年：法国机械师杰卡德（J.Jacquard）根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作，在后来电子计算机开始发展的最初几年中，在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。
1822年：英国科学家巴贝奇（C.•Babbage）制造出了第一台差分机，它可以处理3个不同的5位数，计算精度达到6位小数。
1834年：巴贝奇提出了分析机的概念，机器共分为三个部分：堆栈，运算器，控制器。
他的助手，英国著名诗人拜伦的独生女阿达•奥古斯塔（Ada Augusta）为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算机的发展创造了不朽的功勋，他们对计算机的预见起码超前了一个世纪以上，正是他们的辛勤努力，为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。
1847年：英国数学家布尔（G.Boole）发表著作《逻辑的数学分析》。
1852年：阿达•奥古斯塔（Ada Augusta）去世，年仅36岁。
1854年：布尔发表《思维规律的研究??逻辑与概率的数学理论基础》，并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》，从而创立了一门全新的学科－布尔代数，为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。
1868年：美国新闻工作者克里斯托夫•肖尔斯（C.Sholes）发明了沿用至今的QWERTY键盘。
1871年：为计算机事业贡献了毕生精力的巴贝奇（C.•Babbage)去世。
SSE指令集学习：CompilerIntrinsic
SSE指令集学习：CompilerIntrinsic⼤多数的函数是在库中，Intrinsic Function却内嵌在编译器中（built in to the compiler）。
1. Intrinsic FunctionIntrinsic Function作为内联函数，直接在调⽤的地⽅插⼊代码，即避免了函数调⽤的额外开销，⼜能够使⽤⽐较⾼效的机器指令对该函数进⾏优化。
优化器（Optimizer）内置的⼀些Intrinsic Function⾏为信息，可以对Intrinsic进⾏⼀些不适⽤于内联汇编的优化，所以通常来说Intrinsic Function要⽐等效的内联汇编（inline assembly）代码快。
优化器能够根据不同的上下⽂环境对Intrinsic Function进⾏调整，例如：以不同的指令展开Intrinsic Function，将buffer存放在合适的寄存器等。
使⽤ Intrinsic Function对代码的移植性会有⼀定的影响，这是由于有些Intrinsic Function只适⽤于Visual C++，在其他编译器上是不适⽤的；更有些Intrinsic Function⾯向的是特定的CPU架构，不是全平台通⽤的。
上⾯提到的这些因素对使⽤Intrinsic Function代码的移植性有⼀些不好的影响，但是和内联汇编相⽐，移植含有Intrinsic Function的代码⽆疑是⽅便了很多。
另外，64位平台已经不再⽀持内联汇编。
2. SSE IntrinsicVS和GCC都⽀持SSE指令的Intrinsic，SSE有多个不同的版本，其对应的Intrinsic也包含在不同的头⽂件中，如果确定只使⽤某个版本的SSE指令则只包含相应的头⽂件即可。
例如，要使⽤SSE3，则#include <tmmintrin.h>如果不关⼼使⽤那个版本的SSE指令，则可以包含所有#include <intrin.h>2.1 数据类型Intrinsic使⽤的数据类型和其寄存器是想对应，有64位 MMX指令集使⽤128位 SSE指令集使⽤256位 AVX指令集使⽤甚⾄AVX-512指令集有512位的寄存器，那么相对应Intrinsic的数据也就有512位。
Intel公司的CPU发展史
Intel公司的CPU发展史英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，成立于1968年，具有41年产品创新和市场领导的历史。
1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器。
微处理器所带来的计算机和互联网革命，改变了整个世界。
Intel公司的CPU演进史几乎就等于计算机演进史。
就Intel而言，经历过8086（第一代）、80286（第二代）、80386（第三代）、80486计算机（第四代）、Pentium（第五代）、Pentium Pro（第六代）到现今的Pentium II、Pentium III、PentiumⅣ，到现今主流的多核心CPU，期间虽有AMD、Cyrix、IBM等都陆续有跟上计算机世代的交替，除了AMD的K7、K8曾经稍微威胁到Intel的霸主地位之外，可以说是Intel 公司的天下。
Intel 40041971年，英特尔公司推出了世界上第一款微处理器4004，这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器，它包含2300个晶体管，随后英特尔又推出了8008。
1974年，8008发展成8080,成为第二代微处理器。
8080作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中。
-X86系列Intel x86处理器成为IBM PC的大脑。
这个历史的选择也将英特尔公司日后带入了财富500强大公司的行列。
Intel 8086 /80881978年英特尔公司生产的8086是第一个16位的微处理器。
这就是第三代微处理器的起点。
8086微处理器最高主频速度为8MHz，具有16位数据通道，内存寻址能力为1MB。
同时英特尔还生产出与之相配合的数学协处理器i8087，这两种芯片使用相互兼容的指令集。
人们将这些指令集统一称之为 x86指令集。
1979年，英特尔公司又开发出了8088，8088工作频率为、或8MHz，集成了大约29000个晶体管。
Intel 802861982年，英特尔公司在8086的基础上，研制出了80286微处理器，80286集成了大约130000个晶体管。
SSE体系结构与编程
// 计算y’(i)和y’(i+1) mx0 = _mm_mul_pd(tx, WM->dm10); //tx, ty, tz已经事先读入 mx1 = _mm_mul_pd(ty, WM->dm11); mx2 = _mm_mul_pd(tz, WM->dm12); mx0 = _mm_add_pd(mx0, _mm_add_pd(mx1, _mm_add_pd(mx2, WM->dm13))); _mm_store_pd(vertex.y + i, mx0); // 计算z’(i)和z’(i+1) mx0 = _mm_mul_pd(tx, WM->dm20); mx1 = _mm_mul_pd(ty, WM->dm21); mx2 = _mm_mul_pd(tz, WM->dm22); mx0 = _mm_add_pd(mx0, _mm_add_pd(mx1, _mm_add_pd(mx2, WM->dm23))); _mm_store_pd(vertex.z + i, mx0); //计算z’(i)和z’(i+1) mx0 = _mm_mul_pd(tx, WM->dm30); mx1 = _mm_mul_pd(ty, WM->dm31); mx2 = _mm_mul_pd(tz, WM->dm32); mx0 = _mm_add_pd(mx0, _mm_add_pd(mx1, _mm_add_pd(mx2, WM->dm33))); _mm_store_pd(vertex.w + i, mx0); }
SSE程序实例
两种不同的数据结构 数组-结构(the array-of-structures format(AoS) ) 结构-数组（the structures-of-arrays data format(SoA) )
Intel CPU的发展史
intel 4004 微处理器
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二.Intel 8008 & 8080
随后1972年英特尔又推出了8008， 8008的运算能力比4004
强劲2倍。1974年,8008发展成8080。8080拥有16位地址总线和8
位数据总线，包含7个8位寄存器(A,B,C,D,E,F,G,其中BC,DE,HL组
多任务是通过多任务硬件机构使微处理器在各种任务间来回快速 切换；处理速度。最早PC机的速度是4MHz，第一台基于80286 的AT机运行速度为6MHz至8MHz，一些制造商还自行提高速度， 使80286达到了20MHz，
使用80286处 理器的电脑
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五. Intel 80386
1985年10月17日，英特尔的划时代的产品80386DX正式发布了，其内
售历史的一个里程碑。
Intel 8008 & 8080 微处理器
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二.Intel 8008 & 8080
基于8080芯片的计算机Processor Technology Sol-20
内部结构
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三. Intel 8086 & 8088
1978年英特尔公司生产的
8086是第一个16位的微处理器。
安腾处理器是构建在IA-64（Intel Architecture 64），也就是说 “IA-64是一个与x86代码的决裂，它是为未来设计的“
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十五.Intel Core
Intel Core微处理器架构是一个由零设计起的架构，但其有类似 Pentium M的设计。它有14条管线(Pipeline)，相比NetBurst中 Prescott所有的足足少一倍，即其有一个更大带宽的执行核心。 另外，它的执行核心亦由P6、P6-M、及Netburst的一次可处理3 个指令增加至4个。本架构亦是一个双核心的设计，两个核心的 L1内存互相连接，分享的L2内存。使用以上设计以达到最高效能 功耗比(Performance per watt)。
sse指令集 高低位交换
sse指令集高低位交换
SSE指令集是英特尔在Pentium 4处理器中推出的一组指令集，主要用于加速浮点运算。
SSE指令集支持数据的加载存储和算术运算，其中涉及到高低位交换的指令有：- 加载存储指令：
- LDDQU xmm, m128：从非对齐的内存地址中加载128位数到XMM寄存器。
- MOVDDUP xmm, xmm/m64：加载64bit数据到XMM寄存器的低64位，同时复制到其高64位。
- MOVSHDUP xmm, xmm/m128：只需复制第二与第四个32位元素从而把数据读入到接收寄存器中。
- MOVSLDUP xmm, xmm/m128：只需复制第一和第三个32位元素从而把数据读入到接收寄存器中。
- 算术指令：
- ADDSUBPD - （Add-Subtract-Packed-Double）：双精度浮点高位加法，低位减法。
- ADDSUBPS - （Add-Subtract-Packed-Single）：单精度浮点高位加法，低位减法。
这些指令可以提高数据处理的效率和速度，从而提高程序的性能。
在使用SSE指令集时，需要注意处理器的支持情况，并根据实际需求选择合适的指令。
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SSE指令集发展历程回顾
所谓SSE指令集也叫单指令多数据流扩展,最早是由英特尔提出,是为了加强浮点运算、图像处理等多媒体应用的能力,能更好的对整个系统进行控制,提高处理性能的指令的集合.而指令集的优秀与否,也关系到CPU的性能发挥,它也是CPU性能体现的一个严重标志.
第一代的SSE指令集出现在PentiumIII处理器中包括了70条指令,其中包含提高3D图形运算效率的50条SIMD(单指令多数据技术)浮点运算指令、12条MMX整数运算增强指令、8条优化内存中持续数据块传输指令.理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用.
SSE2指令集是Intel公司在SSE指令集的基础上发展起来的.相比于SSE,SSE2使用了144个新增指令,扩展了MMX技术和SSE技术,这些指令提高了广漠应用程序的运行性能.随MMX技术引进的SIMD整数指令从64位扩展到了128位,使SIMD整数类型操作的有用执行率成倍提高.双倍精度浮点SIMD指令允许以SIMD 格式同时执行两个浮点操作,提供双倍精度操作支持有助于加速财务、工程和科学应用.除SSE2指令之外,最初的SSE指令也得到增强,通过支持多种数据类型的算术运算,支持灵敏并且动态范围更广的计算功能.SSE2指令可让软件开发员极其灵敏的实施算法,并在运行诸如MPEG-2、MP3、3D图形等之类的软件时增强性能.
SSE3指令是目前规模最小的指令集,它只有13条指令.它共划分为五个应运层,分别为数据传输命令、数据处理命令、分外处理命令、优化命令、超线程性能增强五个部分,其中超线程性能增强是一种全新的指令集,它可以提升处理器的超线程的处理能力,大大简化了超线程的数据处理过程,使处理器能够更加快速的进行并行数据处理.
SSE4指令集是Conroe架构所引入的新指令集.这项原本计划应用于NetBurst 微架构Tejas核心处理器之上的全新技术也随着它的夭折最终没能实现,但是SSE4指令集出现在了Conroe上.SSE4指令集共包括16条指令,不过英特尔没有公布SSE4指令集的详尽资料.这相当令人感到纳闷.也许英特尔是基于分外的考虑,仅让少数合作软件厂商取得数据,只是这种作法实在很没有说服力就是了,天底下
没有哪家处理器厂商,希望自己新增的指令越少人用越好.从SSE1到今年4月的SSE4都是由英特尔所提出,而AMD除了自己的指令集3DNow!以外,在其处理器中支持英特尔指令集的扩展大凡都是跟在英特尔后面的.
而近几天,AMD率先公布了最新的SSE5指令集规格,而且宣布新技术将会在XXXX年以后的AMD新一代Bulldozer核心处理器上出现.AMD虽然有对应功能的指令集但名称均有所不同,而这次突然命名为SSE5,无疑是断了Intel的“后路”,双方是否会因此惹出争议甚至对簿公堂还很难说.
SSE5是128-bit指令集,一共有170条指令,其中基础指令64条,新增的最严重的有两条:
首先是“三操作数指令”(3-OperandInstructions).x86指令以往只能处理双操作数,而SSE5会提高到三操作数,达到RISC架构的水平,从而把多个简单的指令集整合到更高效的一个单独指令中,提高执行效率.
然后是“熔合乘法累积”(FusedMultiplyAccumulate,FMACxx).该技术可以把乘法和其他算法结合起来,保证之用一条指令就能完成迭代运算,从而简化代码、提高效率,适用于真实图形着色、快速照相渲染、空间化音频、复向量(矢量)数学等场合.
除此之外还有整数乘法累积指令(IMAC,IMADC)、置换与条件移动指令、向量比较与测试指令、精度控制舍入与变换指令等等.
AMD表示,SSE5指令集的使命之一是增强高性能计算应用,并充分发挥多核心、多媒体的并行优势.SSE5将把以往只存在于高性能分外架构里的功能引入到x86平台中,以此化每条指令的输出能力,并增强代码库.
在AMD巴塞罗那下周就要面世的前提下,竞争已经日趋激烈.不只在核心的数量和架构上,而是在包括指令集在内的任何技术层面,都已经开始对位的争夺,竞争已经开始细分化,任何一点点的疏忽和劣势都有可能左右市场的走向,让自己陷入晦气的境地.。