FMA x86
FMA x86 bezeichnet eine Befehlssatzerweiterung für Mikroprozessoren von Intel und AMD zur Unterstützung der Fused Multiply-Add-Technik (FMA). Von AMD erfolgte hierzu erstmals eine Umsetzung in den "Bulldozer"-CPUs. Intel kündigte eine Umsetzung in künftigen Prozessoren an.
Es gibt zwei nicht miteinander kompatible Ausführungen, FMA4 und FMA3:
- FMA4 ist die vollwertige Version, die eine Operation der Form erlaubt;
- FMA3 erfordert dagegen, dass das Zielregister eines der Operandenregister ist, und dieser dadurch überschrieben wird.
Neue Eigenschaften
FMA erweitert die Möglichkeiten zu Vektoroperationen und kann als Erweiterung der AVX-Befehle gesehen werden.
Neue Instruktionen
CPUs mit FMA4
- Intel
- Z. Z. ist noch unklar, ob Intel sich an FMA4 anschließt oder bei FMA3 bleiben wird.
- AMD
- Bulldozer-basierte Prozessoren (AMD FX), Q4/2011
- AMD Piledriver-basierte Prozessoren (AMD FX, Trinity und Richland APUs), Q2/2012
- AMD Steamroller-basierte Prozessoren (4. Generation A-Serie-Prozessoren, Kaveri-APUs) Q1/2014
| Mnemonic | Operanden | Operation |
|---|---|---|
| VFMADDPDx | xmm, xmm, xmm/m128, xmm/m128 | $0 = $1×$2 + $3 |
| VFMADDPDy | ymm, ymm, ymm/m256, ymm/m256 | |
| VFMADDPSx | xmm, xmm, xmm/m128, xmm/m128 | |
| VFMADDPSy | ymm, ymm, ymm/m256, ymm/m256 | |
| VFMADDSD | xmm, xmm, xmm/m64, xmm/m64 | |
| VFMADDSS | xmm, xmm, xmm/m32, xmm/m32 |
CPUs mit FMA3
- Intel
- Haswell-basierte Prozessoren (4. Generation Core i-Prozessoren)
- AMD
- AMD Piledriver-basierte Prozessoren (2. Generation FX CPUs, Trinity und Richland APUs), Q2/2012
- AMD Steamroller-basierte Prozessoren (4. Generation A-Serie-Prozessoren, Kaveri-APUs) Q1/2014
| Mnemonic | Operanden | Operation |
|---|---|---|
| VFMADD132PDy | ymm, ymm, ymm/m256 | $0 = $0×$2 + $1 |
| VFMADD132PSy | ||
| VFMADD132PDx | xmm, xmm, xmm/m128 | |
| VFMADD132PSx | ||
| VFMADD132SD | xmm, xmm, xmm/m64 | |
| VFMADD132SS | xmm, xmm, xmm/m32 | |
| VFMADD213PDy | ymm, ymm, ymm/m256 | $0 = $1×$0 + $2 |
| VFMADD213PSy | ||
| VFMADD213PDx | xmm, xmm, xmm/m128 | |
| VFMADD213PSx | ||
| VFMADD213SD | xmm, xmm, xmm/m64 | |
| VFMADD213SS | xmm, xmm, xmm/m32 | |
| VFMADD231PDy | ymm, ymm, ymm/m256 | $0 = $1×$2 + $0 |
| VFMADD231PSy | ||
| VFMADD231PDx | xmm, xmm, xmm/m128 | |
| VFMADD231PSx | ||
| VFMADD231SD | xmm, xmm, xmm/m64 | |
| VFMADD231SS | xmm, xmm, xmm/m32 |
Anwendung
- Nützlich für gleitkommaintensive Berechnung, vor allem im Multimedia-, wissenschaftlichen oder Finanzberechnungen. Ganzzahloperationen sollen später folgen.
- Erhöht Parallelität und Durchsatz von Gleitkomma-SIMD-Berechnungen
- Verringert die Registerlast durch nicht destruktive Vier-Operanden-Form (im Fall von FMA4)