MIPS 单指令流多资料流 (SIMD) 架构模块

当前和下一代消费类电子产品(如移动和家庭娱乐设备)必须提供极高质量的音频,视频,图像和图形性能,才能保持竞争力。 企业应用程序受益于提供更高吞吐量数据移动的技术,这对于科学/高性能计算和数据挖掘尤其重要。这些高级处理要求通过SIMD(单指令多数据)进行了优化和加速,SIMD是现代CPU设计中的一项重要技术,可通过对向量运算进行有效的并行处理来提高性能。

在消费类电子产品中,专用的非可编程硬件通过处理重型多媒体编解码器来辅助CPU和GPU,而MIPS SIMD架构(MSA)技术将软件可编程解决方案集成到CPU中以处理新兴的编解码器或少量的编解码器。 专用硬件未涵盖的功能。 这种可编程的解决方案可以提高系统的灵活性。 此外,MSA旨在通过启用通用编译器支持来加速许多计算密集型应用程序。

MSA技术的实施严格遵循RISC(精简指令集计算机)设计原则。 MIPS架构师使用简单的指令设计了MSA,从而简化了实现。 精心选择的简单SIMD指令集不仅对程序员和编译器友好,而且在速度,面积和功耗方面都具有硬件效率。 MSA技术规范是可扩展的,并且能够适应将来的要求。

MSA 功能

  • 32个向量寄存器,分别是16 x 8位,8 x 16位,4 x 32位和2 x 64位向量元素
  • 对整数,定点和浮点数据进行有效的向量并行算术运算
  • 对绝对值操作数的运算
  • 舍入和饱和选项可用
  • 全精度乘法和乘加法
  • 整数,浮点数和定点数据之间的转换
  • 完整的向量级比较和分支指令集,无条件标志
  • 向量(1D)和阵列(2D)随机操作
  • 输入类型的加载和存储指令,用于与字节序无关的操作
  • 符合IEEE浮点算术754™-2008标准
  • 元素精确的浮点异常信令
  • 预定义可扩展的扩展,用于具有更多门/晶体管的芯片

MSA 应用

  • 结合通用编译器支持,加速计算密集型应用程序
  • 消费类电子应用程序或专用硬件未涵盖的功能的软件可编程解决方案
  • 新兴数据挖掘,特征提取,图像和视频处理以及人机交互应用
  • 高性能科学计算

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