Hispanopedia WikiLas Extensiones de Aceleración Multimedia ( MAX) son extensiones del conjunto de instrucciones para la arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) PA-RISC de Hewlett-Packard . MAX se desarrolló para mejorar el rendimiento de las aplicaciones multimedia, que se hicieron cada vez más comunes durante la década de 1990.
Las instrucciones MAX operan con tipos de datos SIMD de 32 o 64 bits, que consisten en múltiples enteros de 16 bits empaquetados en registros de propósito general . La funcionalidad disponible incluye sumas, restas y desplazamientos.
La primera versión, MAX-1 , era para la arquitectura PA-RISC 1.1 de 32 bits . La segunda versión, MAX-2 , era para la arquitectura PA-RISC 2.0 de 64 bits .
Notabilidad
El enfoque es notable porque el conjunto de instrucciones es mucho más pequeño que en otras CPU multimedia, y también más general. El pequeño conjunto y la simplicidad de las instrucciones reducen los costos recurrentes de la electrónica, así como los costos y la dificultad del diseño. La naturaleza general de las instrucciones aumenta su valor general. Estas instrucciones requieren solo pequeños cambios en la unidad aritmético-lógica de una CPU. Un enfoque de diseño similar promete ser un modelo exitoso para las instrucciones multimedia de otros diseños de CPU. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] El conjunto también es pequeño porque la CPU ya incluía potentes instrucciones de desplazamiento y manipulación de bits: "Shift pair" que desplaza un par de registros, "extract" y "deposit" de campos de bits, y todas las operaciones lógicas comunes a nivel de bits (and, or, or exclusivo, etc.). [ 2 ]
Este conjunto de instrucciones multimedia también ha demostrado su rendimiento. En 1996, las instrucciones "MAX-2" de 64 bits permitieron el rendimiento en tiempo real de vídeo MPEG-1 y MPEG-2 , aumentando el área de una CPU RISC en tan solo un 0,2 %. [ 1 ]
Implementaciones
MAX-1 se implementó por primera vez con el PA-7100LC en 1994. Generalmente se le atribuye ser la primera extensión SIMD para un conjunto de instrucciones (ISA). La segunda versión, MAX-2 , fue para el ISA PA-RISC 2.0 de 64 bits . Se implementó por primera vez en el microprocesador PA-8000 lanzado en 1996. [ 1 ]
El enfoque básico para la aritmética en MAX-2 consiste en "interrumpir los acarreos" entre las subpalabras de 16 bits y elegir entre aritmética modular, saturación con signo y sin signo. Esto requiere solo pequeños cambios en la unidad aritmético-lógica. [ 2 ]
MÁX-1
MAX-2
Las instrucciones MAX-2 son instrucciones de registro a registro que operan con múltiples enteros de 64 bits. Todas tienen una latencia de un ciclo en el microprocesador PA-8000 y sus derivados. Los accesos a memoria se realizan mediante las operaciones estándar de carga y almacenamiento de 64 bits.
Las instrucciones "MIX" y "PERMH" constituyen una innovación notable, ya que permutan palabras en el conjunto de registros sin acceder a la memoria. Esto puede acelerar sustancialmente muchas operaciones. [ 2 ]
Referencias
- 1 2 3 Lee, Ruby B. (agosto de 1996). "Paralelismo de subpalabras con MAX-2" (PDF) . IEEE Micro . 16 (4): 51– 59. doi : 10.1109/40.526925 . Recuperado el 21 de septiembre de 2014 .
- 1 2 3 4 5 6 7 Lee, Ruby ; Huck, Jerry (25 de febrero de 1996). "Extensiones de 64 bits y multimedia en la arquitectura PA-RISC 2.0". COMPCON '96. Tecnologías para la autopista de la información. Resumen de ponencias . págs. 152–160 . doi : 10.1109/CMPCON.1996.501762 . ISBN 0-8186-7414-8. S2CID 13081443 .
- ↑ Lee, Ruby B. (abril de 1995). "Aceleración de multimedia con microprocesadores mejorados" (PDF) . IEEE Micro . 15 (2): 22–32 . doi : 10.1109/40.372347 . Recuperado el 21 de septiembre de 2014 .
- Extensiones de aceleración multimedia (MAX-1 y MAX-2) Arquitectura de CPU PA-RISC OpenPA.net
- Introducciones relacionadas con la informática en 1994
- Microprocesadores HP
- computación SIMD