Opteron x52的发布
本文作者：姗之物语
在情人节发布Opteron x52产品线后，AMD未来的Athlon 64产品体系已经逐步浮出水面。其2.6GHz的频率后也采用了全新的E4制程，增加了SSE3的支持，90nm SOI工艺，1GHz的HT总线，以及全新的有机封装形式。
本文的主旨是简单了解一下Opteron中所使用的SSE3指令集，这项技术以后将用于所有E制程的Athlon 64核心中。在桌面版的Athlon 64中，已经使用了1GHz HT总线以及90nm新工艺，而新的制程在桌面版中还没实现，也就是SSE3指令集。
那么什么是SSE3？Intel于去年在Prescott新架构中发布了SSE3。这些指令通常增加处理器的SIMD性能。SIMD处理要求处理器必须以大量的数据去执行相关的操作，比如音频/视频处理。在这些应用中，处理器需要处理大量的数据流，并进行着重复操作。目前许多SIMD处理都交给了图形处理芯片去处理，现代的图形芯片合并了许多SIMD处理单元，为了能够足够快速地处理向量与像素数据。SIMD处理的执行效率要比x86处理器的x87浮点单位强很多。所以AMD一直很迅速地去支持Intel的SIMD扩展指令。
在SSE3上，Intel增加了10条新的SIMD指令以及3条脱离SSE寄存器的指令（fisttp、monitor、mwait）。下面为SSE3指令的大概摘要。
X87浮点用于整数转换（fisttp）综合算术（addsubps, addsubpd, movsldup, movshdup, movddup）视频编码（lddqu）图形（haddps、hsubps、haddpd、hsubpd）线程同步（monitor、mwait）
浮点整数转换的指令职能应该是比较清晰的，但其他一些指令也许就有些神秘。综合算术指令为虚拟数字提供扩展功能。Hadd以及hsub指令为水平加法以及水平减法。这些允许在顶点阵列中水平数据的快速处理。这里是一个顶点结构的4-要素阵列。
x1 y1 z1 w1 | x2 y2 z2 w2 | x3 y3 z3 w3 | x4 y4 z4 w4
SSE以及SSE2在处理垂直数据时性能较为出色，或者包含阵列的结构中，例如在一个顶点结构的4-要素阵列。
x1 x2 x3 x4y1 y2 y3 y4z1 z2 z3 z4w1 w2 w3 w4
lddqu指令是设计用来降低128bit内存访问的冲突。这种情况经常出现在视频处理，lddqu指令设计将256bit的数据划成16byte的分割。指令从32byte的块中提取出正确的16byte数据。在SSE2之前，数据必须被调配并以64bit进行读取。
为了测试AMD处理器的这些指令集，我们用Opteron 250来对抗Opteron 252。我们将Opteron 252在Crystalcpuid中把它的倍频调节到12，以达到Opteron 250的2.4GHz。这样我们可以得到公正的对比。
我们在HP wx9300工作站上进行两款处理器的测试，使用单处理器设置，4x512MB使用3：3：3：8的设置。Windows XP SP2操作系统。在MP环境下，Opteron拥有提高SSE3性能的潜力。不过可惜的是，我们没能在DP设置下完成两种制程核心的对比。
释放SSE3的威力
在进行测试之前，我们先在CPU-Z里确认了Opteron 252已经激活了SSE3。
第一个测试是DivX编码测试，我们使用了DivX 5.2.1引擎，AutoGK 1.91。在The Chronicles of Riddick的第19、20、21章节进行编码测试。关闭音效并使用75%质量设置。
其性能差距在3%之间，我们能发现DivX 5.2.1使用SSE3并没有带来令人激动的性能提升。
第二个测试是纯粹的合成测试。CPU Rightmark让处理器去进行物理演算以及渲染3D场景。这拥有许多配置选项，但我们只使用了默认设置。这浮点支持的最高选项是自动选择的。（Opteron 250使用SSE2，Opteron 252 @ 2.4GHz使用SSE3）。
其运算性能本质上是没有什么太大差别的。在我们看预渲染以及渲染性能时，我们发现了一些不同，SSE3在这里面拥有很大的性能优势。尽管这是一个合成测试，但我们还是发现SSE3相比SSE2能带来更大的性能优势。
SSE3带来的性能优化
要寻找一款出色的SSE3测试软件并不是一件很容易的事。其他的编码软件在作用里。也许新指令对于K8体系并没有发挥出很明显的效果。
在物体以及图形运用，所添加的新指令达到了让人期待的潜能。DCC、CAD、科学运算以及其他工作站软件，E4制程的Opteron处理器应该能够达到一定性能的爆发。
从消费者角度出发，Athlon 64并不会从SSE3受益过多，尤其是我们的编码测试中，SSE3并没有多大的性能提升。SSE3能运用在游戏中，但其性能影响应该也不会很大。在大多游戏中，应该还是有限的性能提升。不过假如你在工作站中使用相对价廉的Athlon 64处理器，应该还是能够获得提升的。
当我们在工作站环境中思考Opteron 252时，假如我们在测试中开启DP模式，我们应该能够看到Opteron 252更为抢眼的性能。
我们本想在这篇文章中测试更多的运用程序以测试新AMD核心的SSE3性能。包括LINPACK、FLOPS或者STREAM等其他一些获得SSE3支持的软件。Intel编译器目前只为它自己的处理器进行优化，我们也就无法进行高质量的SSE3指令编译。在测试中对Opteron的SSE3进行手动优化并不会花费很长的时间，我们也将在未来的测试中使用GCC。不过在真实环境下测试SSE3，我们还无法找到合适的视频编码器。
所以目前很可能发生的一种情况是，许多现有的SSE3优化代码将无法在Opteron/Athlon 64上大展拳脚。Intel编译器目前还无法支持AMD的兼容型处理器，这种情况下，我们必须依托于手动优化代码来优化代码提高编译性能。SSE3提供了更多优化以及简化代码的选择，相信未来不久编译器就能够帮助程序员更好地去优化他们自己的代码。
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