دستورالعمل های تکمیلی پردازنده اینتل چیست و نسل های آن کدام اند؟

دستورالعمل های تکمیلی پردازنده اینتل، دستورالعمل‌ های اضافی ای هستند که می‌ توانند عملکرد را در صورت انجام عملیات مشابه بر روی چندین داده افزایش دهند. عملیات SIMD که قادر به پردازش چندین داده با یک دستورالعمل واحد است، به طور گسترده برای گرافیک سه بعدی و پردازش صوتی/تصویری در برنامه های چند رسانه ای استفاده می شود.

دستورالعمل تکمیلی پردازنده می تواند شامل موارد زیر باشد:

• داده های چندگانه تک دستورالعمل (SIMD): دستورالعملی که شامل چندین واحد پردازش تحت نظارت یک واحد کنترل مشترک است. همه پردازنده‌ها دستورالعمل یکسانی را از واحد کنترل دریافت می‌کنند، اما بر روی داده های مختلف کار می‌ کنند.
• برنامه های افزودنی SIMD استریمینگ اینتل (Intel SSE، Intel SSE2، Intel SSE3 و Intel SSE4): SSE یک فرآیند یا فناوری است که داده های چندگانه را با یک دستورالعمل واحد امکان پذیر می کند. پردازنده های قدیمی فقط یک عنصر داده را در هر دستورالعمل پردازش می کنند. SSE دستورالعمل را قادر می سازد تا چندین عنصر داده را مدیریت کند.
• افزونه‌ های وکتور پیشرفته اینتل (Intel AVX، Intel AVX2 و Intel AVX-512): AVX افزونه‌هایی برای معماری مجموعه دستورات x86 برای ریزپردازنده‌های اینتل و AMD هستند که توسط اینتل پیشنهاد شده‌اند و کاربرد های زیادی به همراه SSE دارند.

پسوند دستورالعمل های تکمیلی پشتیبانی شده پردازنده اینتل خود را پیدا کنید

1. مدل پردازنده اینتل خود را شناسایی کرده و کد پردازنده را یادداشت کنید.
2. به صفحه مشخصات محصول بروید و کد پردازنده اینتل خود را در کادر جستجو وارد کنید.

3. در بخش Advanced Technologies به دنبال Instruction Set Extensions بگردید.

برنامه های افزودنی SIMD استریمینگ (SSE)

SSE یک فرآیند یا فناوری است که پردازش داده های چندگانه را با یک دستورالعمل واحد امکان پذیر می کند. پردازنده های قدیمی فقط یک عنصر داده را در هر دستورالعمل پردازش می کردند. SSE این دستورالعمل را قادر می سازد تا چندین عنصر داده را مدیریت کند. این در برنامه های کاربردی فشرده، مانند گرافیک سه بعدی، برای پردازش سریعتر استفاده می شود. SSE برای جایگزینی فناوری MMX طراحی شده است. در طول زمانی که نسل‌ های پردازنده‌ های اینتل گسترش یافتند، این فناوری نیز گسترش یافت و حال شامل SSE2، SSE3/SSE3S و SSE4 است. هر کدام از نسل های این فناوری دستورات جدیدی را به همراه داشته و عملکرد را افزایش داده است.

برنامه های افزودنی SIMD استریمینگ 2 (SSE2)

SSE2 فناوری MMX و فناوری SSE را با افزودن 144 دستورالعمل دیگر، گسترش می دهد که عملکرد را در طیف گسترده ای از برنامه ها افزایش می دهد. دستورالعمل های عدد صحیح SIMD معرفی شده با فناوری MMX از 64 به 128 بیت افزایش یافت. این نرخ اجرای موثر عملیات SIMD (دستورالعمل تکمیلی پردازنده اینتل) را دو برابر می کند.

دستورالعمل های SIMD ممیز شناور به صورت دوگانه، امکان اجرای همزمان دو عملیات ممیز شناور را در قالب SIMD می دهد. این پشتیبانی از عملیات با دقت بیشتر، به سریع تر شدن تولید محتوا، برنامه های مالی، مهندسی و علمی کمک می کند.

دستورالعمل های اصلی SSE برای پشتیبانی از محدوده پویای انعطاف پذیر و بالاتر از توان محاسباتی بهبود یافته است. این کار با پشتیبانی از عملیات حسابی، بر روی انواع داده های متعدد انجام می شود. دستورالعمل های SSE2 به توسعه دهندگان نرم افزار حداکثر انعطاف را می دهد. آن‌ ها می‌ توانند الگوریتم‌ ها را پیاده‌ سازی کنند و هنگام اجرای فایل هایی مانند MPEG-2، MP3 و گرافیک‌ های سه‌ بعدی، بهبود عملکرد را ارائه دهند.

برنامه های افزودنی SIMD استریمینگ 3 (SSE3)

راه اندازی پردازنده Intel Pentium 4 مبتنی بر فرآیند 90 نانومتری، Extensions 3 Streaming SIMD (SSE3) را معرفی می کند که شامل 13 دستورالعمل SIMD، بیشتر از SSE2 است. 13 دستورالعمل جدید در درجه اول برای بهبود همگام سازی رشته ها و زمینه های کاربردی خاص مانند رسانه و بازی طراحی شده اند.

برنامه های افزودنی SIMD استریمینگ 4 (SSE4)

SSE4 از 54 دستورالعمل تشکیل شده است. زیرمجموعه ای متشکل از 47 دستورالعمل که در اسناد اینتل به آن SSE4.1 می گویند، در Penryn موجود است. SSE4.2، زیرمجموعه دوم متشکل از هفت دستورالعمل بیشتر، برای اولین بار در پردازنده Intel Core i7 مبتنی بر Nehalem در دسترس است. اینتل به بازخورد توسعه دهندگان در توسعه این مجموعه دستورالعمل، اهمیت می دهد.

افزونه‌ های وکتور پیشرفته اینتل (Intel AVX و AVX2)

Intel AVX یک مجموعه دستورالعمل 256 بیتی برای Intel SSE است که برای برنامه‌ هایی طراحی شده است که دارای نقطه شناور (FP) فشرده هستند. اینتل AVX به دلیل بردار های گسترده تر، نحو توسعه پذیر جدید و عملکرد غنی، عملکرد پردازنده را بهبود می بخشد. اینتل AVX2 در سال 2013 منتشر شد و قابلیت پردازش برداری را در دامنه های داده های ممیز شناور و عدد صحیح گسترش داد. این منجر به عملکرد بالاتر و مدیریت کارآمدتر داده در طیف گسترده ای از برنامه ها می شود. به عنوان مثال می توان به پردازش تصویر و صدا، شبیه سازی علمی، تجزیه و تحلیل مالی و مدل سازی و تحلیل سه بعدی اشاره کرد.

افزونه‌ های وکتور پیشرفته اینتل 512 (Intel AVX-512)

Intel AVX-512 پردازش دو برابر تعداد عناصر داده ای را که Intel AVX/AVX2 می تواند با یک دستورالعمل پردازش کند و چهار برابر قابلیت های Intel SSE پردازش می کند. دستورالعمل‌ های Intel AVX-512 مهم هستند زیرا قابلیت‌ های عملکرد بالاتری را برای سخت‌ ترین کار های محاسباتی باز می‌ کنند. دستورالعمل های Intel AVX-512 بالاترین درجه پشتیبانی از کامپایلر را در طراحی قابلیت های دستورالعمل ارائه می دهد.

چگونه می توان لیستی از پردازنده هایی را که از یک مجموعه دستورالعمل انتخابی پسوند ها پشتیبانی می کنند، پیدا کرد؟

1. به صفحه مشخصات محصول بروید.
2. روی یافتن محصولات بر اساس ویژگی‌ های واقع در پایین سمت راست صفحه کلیک کنید.

3. در قسمت Choose a Filter، Instruction Set Extension را انتخاب کنید.
   • یک منوی کشویی تمام دستورالعمل های پشتیبانی شده را در کادر سمت راست نشان می دهد.

5. یکی از دستورالعمل‌ ها را از لیست انتخاب کنید و فهرستی از پردازنده‌ ها با انتخاب فهرست می‌ شود.

نتیجه

برای این که سیستمی که می سازید قادر به اجرای برخی بازی ها و نرم افزار ها باشد، باید به برخی مشخصات تکنولوژیکی مهم CPU از جمله SIMD توجه داشته باشید. امیدواریم این پست به شما در تشخیص نوع SIMD سی پی یو تان کمک کرده باشد. همچنین اگر قصد دارید پس از انتخاب دستورالعمل تکمیلی پردازنده اینتل مورد نظر خود، اقدام به خرید یک پردازنده جدید کنید، توصیه می کنیم قیمت CPU را فروشگاه تاک یک بررسی کنید.

منبع: Intel