SSE5

SSE5 ( Streaming SIMD Extensions version 5の略) は、AMD64アーキテクチャの128 ビットSSEコア命令の補足として 2007 年 8 月 30 日にAMDによって提案されたSIMD命令セット拡張です。

AMD は、当初提案された SSE5 を実装しないことを選択しました。2009 年 5 月、AMD は SSE5 を、XOP、FMA4、F16Cという 3 つの小さな命令セット拡張に置き換えました。これらは SSE5 の提案された機能を保持していますが、Intel の提案されたAVX命令セットとの互換性を高めるために命令を異なる方法でエンコードしています。

3つのSSE5派生命令セットは、2011年10月に32nmプロセスでリリースされたBulldozerプロセッサコアに導入されました。^[1]

AMD の SSE5 拡張バンドルには、 IntelのSSE4命令の完全なセットが含まれていないため、SSE4 の後継ではなく競合製品となります。

提案されたSSE5命令セットは170個の命令（46個の基本命令を含む）で構成され、その多くはシングルスレッドのパフォーマンスを向上させるように設計されています。一部のSSE5命令は3オペランド命令であり、これを使用するとx86コードで達成可能なサイクルあたりの平均命令数が増加します。^[2]選択された新しい命令は次のとおりです。^[3]

• 融合積和演算（FMACxx）命令
• 整数乗算累算（IMAC、IMADC）命令
• 順列命令（PPERM、PERMPx）と条件付き移動命令（PCMOV）
• 精度制御、丸め、変換命令

AMDは、SSE5により、特に高性能コンピューティング（HPC）、マルチメディア、コンピュータセキュリティアプリケーションにおいて、 AES暗号化の5倍のパフォーマンス向上や、ビデオ処理などで使用される離散コサイン変換（DCT）の30%のパフォーマンス向上など、劇的なパフォーマンス向上がもたらされると主張した。^[2]

SSE5 仕様には、命令が 2 つ以上のオペランドを持つことができるように、x86命令の一般的なコーディング スキームに対する提案された拡張が含まれていました。2008 年に、 Intel は、 2 つ以上のオペランドを持つ命令をコーディングする別の方法を提案する計画中のAVX命令セットを発表しました。提案された 2 つのコーディング スキーム、SSE5 と AVX は相互に互換性がありませんが、AVX スキームには SSE5 スキームよりもいくつかの利点があります。最も重要なのは、AVX には、より大きなベクター サイズなど、将来の拡張のための十分な余地があることです。

2009 年 5 月、AMD は計画されている将来の命令の改訂仕様を公開しました。この改訂では、コーディング スキームが変更され、AVX スキームと互換性が確保されましたが、AMD によって導入された命令と Intel によって導入された命令の重複を避けるために、プレフィックス バイトが異なっています。

改訂された命令セットには、誤解を招くと批判されてきた SSE5 という名前は付いていませんが、新しい改訂版の命令のほとんどは、機能的には元の SSE5 仕様と同一であり、命令のコーディング方法のみが異なります。AMD 命令セットに追加される予定の命令は、次の 3 つのサブセットで構成されています。

1. XOP : 整数ベクトル乗算・累算命令、整数ベクトル水平加算、整数ベクトル比較、シフトおよび回転命令、バイト順列および条件付き移動命令、浮動小数点小数抽出。
2. FMA4 : 浮動小数点ベクトルの乗算と累積。
3. F16C :半精度浮動小数点変換。

XOPとFMA4は、Zenマイクロアーキテクチャを採用した新しいAMDプロセッサでは削除されています。^[4]

• x86 命令リスト
• 融合乗算と加算

• 新しい SSE 命令セット: AMD が SSE5 を発表、AnandTech
• AMD64 アーキテクチャ プログラマーズ マニュアル 第 6 巻: 128 ビットおよび 256 ビット XOP および FMA4 命令
• AMD と Intel は互換性がありません - どうすればいいですか? AMD 開発者フォーラム