3.7 실례: x86의 SSE와 AVK

🔑Table of Contents

1. x86 FP Architecture
2. Streaming SIMD Extension 2 (SSE2)

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📌 x86 FP Architecture

• 8087 FP Coprocessor 기반
  • 8개의 80비트 확장 정밀도 레지스터 사용
  • 스택구조 사용
    • 데이터를 스택에 푸시하고 스택의 상위 두개 요소를 사용해 연산을 수행한 뒤 결과를 스택에 저장
  • 레지스터 인덱스 : 스택의 최상단을 기준으로 인덱싱
• FP 값의 메모리 표현
  • 메모리에서 부동소수점 값은 32비트 또는 64비트로 저장된다 
  • 메모리에 저장되거나 로드될때 형변환이 이루어진다
  • 정수도 부동소수점으로 변환될 수 있다 
• 코드 생성 및 최적화의 어려움
  • FP 성능 저하 (스택 기반으로 코드 생성과 최적화가 어려움, FP 연산 성능이 비교적 낮음)
  • 스택기반으로 설계된 x86 FP 아키텍처는 단순하지만 최적화와 성능에 한계가 있다

📌 Streaming SIMD Extention 2 (SSE2)

• 8개의 64비트 레지스터를 추가
  • 컴파일러가 필요에 따라 8개의 SSE 부동소수점 레지스터를 사용할 수 있음
  • 레지스터가 16개로 확장되어 더많은 데이터 병렬 처리를 지원
• 다중 FP(부동소수점) 연산
  • 2개의 64비트 데이터를 동시에 처리 
  • 4개의 32비트 데이터를 동시에 처리
• SIMD 방식
  • 한번의 명령어로 여러 데이터에 대해 동일한 연산을 수행
  • 데이터 병렬성을 활용해 연산 속도를 대폭 향상