SSSE3

SSSE3 (англ. Supplemental Streaming SIMD Extensions 3) — это обозначение, данное Intel четвёртому расширению системы команд. Предыдущее имело обозначение SSE3, и Intel добавил ещё один символ "S" вместо того, чтобы увеличить номер расширения, возможно, потому, что они посчитали SSSE3 простым дополнением к SSE3.

Часто, до того как стало использоваться официальное обозначение SSSE3, эти новые команды назывались SSE4. Также их называли кодовыми именами Tejas New Instructions (TNI) и Merom New Instructions (MNI) по названию процессоров, где впервые Intel намеревалась поддержать эти новые команды.

SSSE3 был представлен 26 июня 2006 года вместе с процессорами Xeon с кодовым именем Woodcrest.

Новыми в SSSE3, по сравнению с SSE3, являются 16 уникальных команд, работающих с упакованными целыми. Каждая из них может работать как с 64-битными (MMX), так и с 128-битными (XMM) регистрами, поэтому Intel в своих материалах ссылается на 32 новые команды.

Новые инструкции

Работа со знаком

• PABSB, PABSW, PABSD — (Packed Absolute Value {Bytes/Words/DWords})
  • Input — { A0, A1… }
  • Output — { A0 * sign(A0), A1 * sign (A1)… }

Каждое поле результата есть абсолютная величина соответствующего поля из src1. Фактически это те же операции PSIGNB, PSIGNH, PSIGNW, у которых оба аргумента один и тот же регистр.

• PSIGNB, PSIGNW, PSIGND — (Packed Sign {Bytes/Words/DWords})
  • Input — { A0, A1… }, { B0, B1… }
  • Output — { A0 * sign(B0), A1 * sign (B1)… }

Каждое поле результата есть произведение поля из src1 на {-1,0,1} в зависимости от знака соответствующего поля в src2 (умножение на 0, когда поле в src2 равно нулю).

Сдвиги

• PALIGNR — (Packed Align Right)
  • Input — { A0, A1 }, { B0, B1 }, imm8
  • Output — { B1_B0_A1_A0 >> (imm8 * 8) }

Два регистра операнда рассматривается как одно беззнаковое промежуточное значение удвоенной размерности, из которого извлекается 64-/128-битное значение начиная с байта, указанного в непосредственном аргументе-константе команды.

Перемешивание байт

• PSHUFB — (Packed Shuffle Bytes)
  • Input — { A₀, A₁, A₂,.. A₇/A₁₅ }, { B₀, B₁, B₂,.. B₇/B₁₅ }
  • Output — { [A_B0 A_B1 A_B2 …] }

Перестановка байт, каждый байт результата есть некоторый байт из первого аргумента, определяемый по соответствующему байту из второго аргумента (если байт отрицательный, то в байт результат прописывается ноль, иначе используются младшие 3 или 4 бита как номер байта в первом аргументе).

Умножения

• PMULHRSW — (Packed Multiply High with Round and Scale)
  • Input — { A0, A1… }, { B0, B1… }
  • Output — { A0 * B0, A1 * B1… }

Аргументы A и B рассматриваются как вектора 16-битных знаковых чисел с фиксированной запятой представленных в диапазоне [-1,+1) (то есть 0x4000 это 0.5, а 0xa000 это −0.75 и т. д.), которые перемножаются друг с другом с корректным округлением.

• PMADDUBSW — (Multiply and Add Packed Signed and Unsigned Bytes)
  • Input — { A0, A1, A2, A3,.. }, { B0, B1, B2, B3,.. }
  • Output — { (A0*B0+A1*B1), (A2*B2+A3*B3), … }

Производится побайтное перемножение векторов A и B, промежуточные 16-битные результаты попарно складываются между собой с насыщением и выдаются как результат.

Горизонтальные сложения/вычитания целых

• PHSUBW, PHSUBD — (Packed Horizontal Subtract (16- или 32-битные поля))
  • Input — { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
  • Output — { A0-A1 A2-A3 … B0-B1 B2-B3 …}

Горизонтальное вычитание целых 16/32-битных полей.

• PHSUBSW — (Packed Horizontal Subtract and Saturate Words (16-битные поля))
  • Input — { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
  • Output — { A0-A1 A2-A3 B0-B1 B2-B3 }

Горизонтальное вычитание целых 16-битных полей с насыщением.

• PHADDW, PHADDD — (Packed Horizontal Add (16- или 32-битные поля))
  • Input — { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
  • Output — { A0+A1 A2+A3 … B0+B1 B2+B3 …}

Горизонтальное сложение целых 16/32-битных полей.

• PHADDSW — (Packed Horizontal Add and Saturate Words (16-битные поля))
  • Input — { A0, A1, A2, A3 }, { B0, B1, B2, B3 }
  • Output — { A0+A1 A2+A3 … B0+B1 B2+B3 …}

Горизонтальное сложение целых 16-битных полей с насыщением.

Процессоры, поддерживающие SSSE3

• Intel:
  • Xeon 5100 Series
  • Xeon 5300 Series
  • Xeon 3000 Series
  • Xeon E3
  • Xeon E5
  • Xeon E7
  • Core 2 Duo
  • Core 2 Quad
  • Core 2 Extreme
  • Core i3
  • Core i5
  • Core i7
  • Core i9
  • Pentium Dual-Core (на ноутбуках начиная с ядра Merom)
  • Celeron (Celeron 4xx, ядро Conroe-L)
  • Celeron Dual-Core
  • Celeron M 500 Series
  • Atom
• AMD:
  • Основанные на Bobcat (E-240, E-350, C-30, C-50)
  • Основанные на Jaguar
  • Основанные на Puma
  • Основанные на Bulldozer (FX, Opteron)
  • Основанные на Piledriver (FX, A10, A8, A6, A4, Opteron)
  • Основанные на Zen
  • Основанные на Zen+
  • Основанные на Zen 2
  • Основанные на Zen 3
  • Основанные на Zen 4
• VIA:
  • Nano

Литература

• Спецификация на Core 2 Mobile
• Доклад Intel, признающий существование SSSE3 и описывающий SSE4
• Описание системы команд, где расписаны SSSE3 инструкции
• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual Volume 2B (недоступная ссылка)