MMX Tehnologija- Chapter 2 -

Definicija MMX tehnologije

MMX tehnologija predstavlja proširenje (ekstenzija) Intel-ove arhitekture, IA, namenjena da ubrza multimedija komunikacione algoritme.

MMX uključuje nove instrukcije i nove tipove podataka pomoću kojih se kontroliše paralelizam koji je prirodan za sve multimedija aplikacije, a sve je to izvedeno sa ciljem da se poveća nivo performansi host-CPU-a.

Pakovani podaci i pakovane instrukcije

U odnosu na standardnu IA-32, uvedena su još četiri nova tipa podataka, a to su :

a) pakovani bajtovi,b) pakovane reči,c) pakovane duple reči, id) četvorostruka reč.

 

Novo-uvedeni tipovi operacija

Kod MMX tehnologije novo-uvedeni tipovi operacija su:

a) pakovane aritmetičke instrukcije,b) instrukcije za manipulisanje podacima,c) logičke instrukcije, id) instrukcije saturacione artmetike.

Pakovano sabiranje

Primer Data Parallelism

Tipični primeri kod obrade slika

Primeri image-compositing

Primeri organizacije memorije kod slika

Postoji veći broj načina memorisanja podataka o slici, a mi ćemo razmotriti samo dva:

a) color plane,b) consecutive pixel

Color planeKod color-plane memorijske organizacije R, G, B i alpha komponente slike su smeštene u uzastopne memorijske lokacije u različitim memorijskim blokovima.

Data-parallelism kod izračunavanja

A*alpha(A) + B*(1 – alpha(A))

Consecutive pixel

Kod concecutive pixel memorijske organizacije informacija o svakoj slici memoriše se tako što se tri kolor komponente R, G i B o svakom pixel-u upisuju u sukcesivne memorijske adrese u okviru istog memorijskog bloka.

Data-layout i poravnjanje memorije

Data-dependent izračunavanja

Kod nekih multimedia algoritama postoji visok stepen data-parallelism-a, dok je control-flow (tok upravljanja) zavisan-po-podacima (data dependent). Tipičan jedan ovakav primer predstavlja izračunavanje apsolutne vrednosti /* izračunavanje apsolutne vrednostifor i = 1 to 100 if a[i] <0 then b[i]= -a[i] else b[i] = a[i]; /* izračunavanje maksimalne vrednosti  for i = 1 to 100 if a[i] < c[i] then b[i]= c[i] else b[i] = a[i]; Pitanje koje se sada postavlja je sledeće: Na koji način izvršiti ova data-dependent izračunavanja paralelno nad nekoliko elemenata bez prekidanja (breaking) toka-izvršenja sa uslovnim instrukcijama.

Instrukcija packed compare i generisanje bit maske

Koriščenje bit maske da bi se izvršila uslovna selekcija

Manipulisanje podacimaManipulisanje podacima

Transponovanje matrice

Instrukcija unpack kojom se vrši preplitanje podataka

Korišćenje unpack instrukcije Korišćenje unpack instrukcije kod transponovanja matricekod transponovanja matrice

Instrukcija packInstrukcija pack

Wraparound i Saturaciona aritmetikaWraparound i Saturaciona aritmetika

Sabiranje kod označene saturacije

Sabiranje kod ne-označene saturacije

Aritmetika u fiksnom zarezu

FxP aritmetika sa regularnim integer instrukcijama

Aritmetika u fiksnom zarezu

Operacija množenja kod FxP aritmetikeOperacija množenja kod FxP aritmetikeOperacija množenja kod FxP aritmetike

Operacija množenja kod FxP aritmetike

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije

Dalji razvoj tehnologije ekstenzijeDalji razvoj tehnologije ekstenzije