x86 指令集发展历程.docx

x86 指令集发展历程从 1976 年第 1 代 x86 processor 算起， x86 指令发展经过了 35 年， 这里回顾一下 x86 指令集的历程以及 AMD 与 Intel 的指令斗争史：.8086指令：伴随着第1代的x86 processor推出第1代的x86 指令集，之后发展的处理器都兼容于第 1 代的指令MMX 指令：Intel在1996年推出的第1代SIMD (Single Instruction Multiple Data)指令集，使用在 p5 microarchitecture (微 架构)上的 Pentium 处理器随后 AMD 在 1997 年的 K6 处 理器上加入了 MMX 指令的支持• 3DNow!指令：1998年AMD首发推出了 21条自己的SIMD 指令集，3DNow!的性能要优于MMX指令，使用在AMD K6-2 处理器上随后 AMD 在 1999 年 6 月发布的 Athlon 处理器 上使用了增强版的3DNow!指令(3DNow!+)• SSE 指令： 1999 年 Intel 推出了第 1 代的 SSE(Streaming SIMD Extensions)指令以回击 AMD 的3DNow!指令，使用在 Pentium III 处理器上。

随后 AMD 在 2001 年 10 月 发布 的 Athlon XP 处理器上首次加入了 SSE 指令集• SSE2 指令： Intel 在 2001 年推出第 2 个版本的 SSE 指令，使 用在 Pentium 4 处理器上， AMD 在 2003 年推出的 Athlon 64 和 Opteron 处理器上加入对 SSE2 指令的支持• x86-64指令：2003年AMD推出了第8代名为K8的microarchitecture，实现了 x86-64架构，支持64位 的扩展技术从Athlon 64处理器开始使用x86-64扩展技术，AMD将自己的 x86-64 架构实现称为 AMD64 架构 Intel 最终在 2004 年发布 的 Prescott 微架构的 Pentium 4 处理器上实现 x86-64 扩展技 术，最初被称为 IA-32e 或者 EM64T 技术，最终被统一为Intel64架构，Intel64是x86-64体系的Intel实现，完全兼容于AMD64 架构这是 Intel 唯一的一次追随 AMD• SSE3 指令： Intel 在 2004 年推出了第 3 版 SSE 指令，使用在Prescott 微架构的 Pentium 4 处理器上，在 2005 年 AMD 在对Athlon 64 处理器上加入了 SSE3 的支持。

• SSSE3 指令： SSSE3 指令是对 SSE3 指令的补充，新增了 16 条指令，在最后的一版 Prescott 微架构代号为 Tejas 的 Pentium 4 处理器上首次加入 SSSE3 指令，以及 2006 年的 Core 微架构 的处理器上开始加入 SSSE3 指令在 AMD 阵营中，目前已经 发布的 Bobcat 微架构的 APU 处理器上加入了对 SSSE3 的支 持，以及在即将发布的 Bulldozer 微架构的处理器上支持• SSE4.1 指令： Intel 在 2007 年 11 月发布的 Penryn 微架构的处 理器上加入了 SSE4.1指令，SSE4.1指令共47条在AMD阵 营中，目前发布的处理器不支持 SSE4.1 指令，即将发布的 Bulldozer 微架构的处理器将支持 SSE4.1 指令• SSE4a指令：AMD在2007年在K10微架构的处理器加入了SSE4A指令集，SSE4A只有4条在K10微架构处理器上还加入 POPCNT 与 LZCNT 指令• SSE4.2 指令： Intel 在 2008 年 11 月发布的 Nehalem 微架构的Core i7 处理器上加入 SSE4.2 指令共 7 条。

在 AMD 阵营中，目前发布的处理器不支持 SSE4.2 指令，即将发布的 Bulldozer微架构的处理器将支持 SSE4.2 指令• SSE5 指令： SSE5 是一个纸面上的指令集，并没有最终实现，AMD 在 2007 年 8 月公布 SSE5 指令集规范，在 2009 年 5月 AMD 推出了 XOP， FMA4 以及 CVT16 来取代 SSE5 指令• AVX 指令： 2008 年 3 月 Intel 发布了 AVX(Advanced VectorExtensions)指令集，首次在 Sandy Bridge 微架构的 Core i7/i5/i3 处理器上使用 AMD 将在 Bulldozer 微架构的处理器上加入AVX 指令的支持• AES 指令： 2008 年 3 月 Intel 发布了 AES(AdvancedEncryption Standard)指令，使用在 Westmere 微架构的 Core i7/i5 处理器上 AMD 将在 Bulldozer 微架构的处理器上使用• FMA 指令： FMA 指令是 AVX 指令集中的一部分， Intel 将在 2013 年的 Haswell 微架构处理器上使用。

• XOP，FMA4 以及 CVT16 指令： AMD 在 2009 年 5 月发布 了 XOP， FMA4 以及 CVT16 指令，这些指令集取代了 SSE5 指令，在原有的 SSE5 指令基础上，使用了兼容 AVX 指令的设计 方案重新进行了设计，因此，XOP, FMA4以及CVT16在指令 的编码方面是兼容于 AVX 的方案这使得 AVX/FAM4/CVT16 指令与 AVX 指令同时存在，而不会产生冲突，这些指令将在 Bulldozer 微架构的处理器上使用， Intel 暂时没宣告支持目前资料显示， Bulldozer 微架构将集大成，支持上面的所有指令集 （FMA 指令中的 FMA4 指令）。