【正确答案】MMX为“Multi Media Extension(多媒体扩展)”的简称,即在微处理器内部除常用指令系统的指令外,增加了支持多媒体的指令集和相应的硬件,使微处理器的性能大增。具有MMX技术的奔腾处理器(MMX Pentium)称为多能奔腾处理器。多能奔腾的MMX技术是80x86微处理器体系结构的重大革新,它是通过在奔腾处理器中增加4种新的数据类型、8个64位寄存器和57条新指令来实现的。
(1)引入新的数据类型,新增加了8个64位通用寄存器。多能奔腾定义了4种新的64位数据类型及其紧缩(又称压缩)表示,它们是压缩字节(8个字节紧缩在1个64位数据中)、紧缩字(4个字紧缩在1个64位数据中)、紧缩双字(2个双字紧缩在1个64位数据中)和4字(1个64位信息)。新增加的8个64位通用寄存器能够保存各类紧缩的61位数据。
(2)能实现新增的57条指令。采用SIMD(单指令多数据流)能运用单条指令同时并行处理多个数据元素,在一个时钟周期内并行处理4种类型,最多8组64位宽度的模拟/数字数据,这对多媒体处理十分有用。例如,处理一幅256级灰度的图像,由于图像像素数据通常以8位整数的字节表示,用MMX技术,8个这样的像素紧缩为一个64位值并可移入一个MMX寄存器。当一条MMX指令执行时,它将从:MMX寄存器中一次对所有8个像素值并行完成其算术或逻辑操作,并将结果写入一个MMX寄存器,这样一次相当于处理了8个像素,而且能在一个时钟周期内执行两条指令,使多能奔腾的性能大大超过奔腾(Pentium)。
(3)采用饱和运算。饱和运算也是MMX支持的一种新的运算。它的特点是对上溢和下溢的结果被截取(饱和)至该类数据的最大值和最小值。例如,对一个16位整数,运算结果若发生上溢,则保留结果为FFFFH(16位的最大值);若发生下溢,则保留结果为0000H。这在图形学中很有用。
(4)具有积和运算能力。多能奔腾中的PMADDWD指令紧缩字相乘并加结果,即“积和运算”),可以大大提高矢量点的运算速度。这在音频和视频图像的压缩和解压缩中是经常用到的。
【答案解析】