FMA

Az FMA ( angol.  Fused Multiply-Add , szorzás-összeadás egyszeri kerekítéssel) opcionális 128 és 256 bites SIMD utasítások készlete x86 és x86-64 architektúrákhoz , amelyeket arra terveztek, hogy szorzás-összeadás műveleteket hajtsanak végre számokon lebegőben. pont formátum . vessző.

Két lehetőség közül választhat az FMA utasításokat tartalmazó bővítményekhez:

• Az FMA4 -et a Bulldozer architektúra óta az AMD processzorok támogatják . Az FMA4-et az FMA3 előtt implementálták, de az AMD ezt követően megszüntette a bővítmény támogatását. Ez azért vált kivitelezhetetlenné, mert az Intel nem valósította meg az FMA4-et a processzoraiban.
• Az FMA3-at a Haswell architektúra óta az Intel processzorok , a Piledriver architektúra óta pedig az AMD processzorok támogatják .

Jellemzők

Az FMA3 és az FMA4 utasítások funkciója szinte azonos, de nem kompatibilisek. Mindkettő SIMD szorzási utasítást tartalmaz a lebegőpontos számokhoz. A fordítóprogramokban való támogatásuk eltart egy ideig.

Kompatibilitási probléma

Az FMA3 és az FMA4 közötti különbség az, hogy az utasításnak hány különböző operandusa van – 3 vagy 4. Az FMA művelet a következő:

A 4 operandusos forma (FMA4) lehetővé teszi, hogy a, b, c és d különböző regiszterekben legyen, míg a 3 operandusos forma (FMA3) megköveteli, hogy d ugyanabban a regiszterben legyen, mint a, b vagy c. A 3 operandusos forma rövidebbé teszi a kódot és könnyebben megvalósítható hardverben, míg a 4 operandusos forma nagyobb programozási rugalmasságot biztosít.

FMA3

Processzorok FMA3 támogatással

• Intel
  • Az Intel 2013-ban vezette be az FMA3 hardveres megvalósítását a Haswell architektúrán alapuló processzorokban.
• AMD
  • Az AMD processzorok 2012-ben megkapták az FMA3 támogatást a Bulldozer és a Piledriver architektúrákban. [1] [2] .

Új FMA3 utasítások

A táblázatban felsorolt ​​fő utasításokon kívül az FMA3 kiterjesztés számos utasítást tartalmaz, amelyek a következő csoportokhoz tartoznak:

• VFMADDSUB - szorzás és váltakozó összeadás és kivonás (kivonás páros pozíciókon, összeadás - páratlanokon);
• VFMSUBADD - szorzás és váltakozó kivonás és összeadás (összeadás páros helyeken, kivonás - páratlanokon);
• VFNMADD - szorzás ellentétes előjellel és összeadással;
• VFNMSUB - szorzás ellentétes előjellel és kivonással.

FMA4

Processzorok FMA4 támogatással

• AMD
  • Az AMD először a Bulldozer architektúra processzoraiban valósította meg az FMA4 támogatást, amelyeket 2011 októberében vezettek be [3] , és a Piledriver architektúra is támogatja az FMA4-et [4] .
  • A Zen mikroarchitektúrától kezdve (2017, Ryzen , EPYC márkák) az AMD leállította az FMA4 támogatását [5] [6]
• Intel
  • 2013-ban az Intel processzorai nem támogatják az FMA4-et, és nem tudni, hogy az Intel a jövőben támogatja-e az FMA4-et.

Új FMA4 utasítások

Történelem

Az Intel FMA3 és az AMD FMA4 közötti inkompatibilitás annak tudható be, hogy mindkét cég úgy változtatta meg tervét, hogy nem állapodott meg egymással a kódolás részleteiről. Az AMD FMA3-ról FMA4-re, míg az Intel FMA4-ről FMA3-ra változtatta terveit, ezzel szinte egy időben.

Fordító támogatás

A különböző fordítók különböző szintű FMA-támogatást kínálnak.

• A GCC 4.5.0 támogatja az FMA4-et az -mfma4-gyel [7] .
• A GCC 4.7.0 is támogatja az FMA3-at -mfma-val.
• A Microsoft Visual C++ 2010 SP1 támogatja az FMA4-et. [nyolc]
• A Microsoft Visual C++ 2012 támogatja az FMA3-at.
• A PathScale támogatja az FMA4-et az -mfma-val.
• Az Open64 5.0 "korlátozott támogatással" rendelkezik.
• Az AMD x86 Open64 Compiler Suite a 4.5.2-es verzió óta támogatja az FMA3-at és az FMA4-et [9] .
• Az Intel fordítói csak az FMA3-at támogatják.

Támogatás összeszerelőknél:

• A NASM megkapta az FMA3 támogatását a 2.03-as verzióban és az FMA4-et a 2.06-os verzióban.
• A Yasm az 1.1.0-s verzió óta támogatja az FMA3-at és az FMA4-et.
• A FASM támogatja az FMA3-at és az FMA4-et is.

Lásd még

• Szorzás-összeadás

Jegyzetek

1. ↑ Az egyensúly megteremtése . Dave Christie, AMD fejlesztői blogok (2009. május 7.). Letöltve: 2009. május 8. (határozatlan)  (nem elérhető link)
2. ↑ Maffeo, Robin AMD és a Visual Studio 11 Beta . AMD. Letöltve: 2013. december 8. (határozatlan)  (elérhetetlen link)
3. ↑ AMD64 architektúra programozói útmutató. 6. kötet. 128 bites és 256 bites XOP, FMA4 és CVT16  utasítások . AMD (2009. május 1.). Letöltve: 2013. december 7. Az eredetiből archiválva : 2009. május 20..
4. ↑ Új utasítások a "Bulldozer" és a "Piledriver"-ben.  Egy lépés előre a nagy teljesítményű szoftverfejlesztésben . AMD (2012. október). Hozzáférés dátuma: 2013. december 7. Az eredetiből archiválva : 2013. január 7.
5. ↑ [1] 2017. szeptember 14-én archiválva a Wayback Machine -nél "De mivel a Zen egy tiszta lapos kialakítás, a Bulldozer processzorokban néhány utasításkészlet-bővítés található, amelyek nem találhatók meg a Zen/znver1-ben. A már nem jelenlevők közé tartozik az FMA4 és az XOP."
6. ↑ [https://web.archive.org/web/20160304033017/https://sourceware.org/ml/binutils/2015-03/msg00078.html Archiválva : 2016. március 4., a Wayback Machine Gopalasubramanian, G - [PATCH ]znver1 processzor hozzáadása]
7. ↑ A GCC 4.5 nem elérhető (lefelé irányuló kapcsolat) . Letöltve: 2013. december 7. Az eredetiből archiválva : 2013. december 13.. (határozatlan) 
8. ↑ Beágyazott FMA4 objektumok hozzáadva a Visual Studio 2010 SP1-hez . Letöltve: 2013. december 7. Az eredetiből archiválva : 2013. december 16.. (határozatlan)
9. ↑ Újdonság az x86 Open64 Compiler Suite v4.5.2-ben . Az eredetiből archiválva : 2013. november 13. (határozatlan)

Linkek