XMM 寄存器的核心物理寄存器用法

Question

在 X86 中，CPU 使用什么类型的物理内部寄存器用于 XMM 类型的寄存器。 那是整数还是向量物理寄存器？

我认为使用矢量寄存器是因为 XMM 寄存器是 128 位寄存器。 任何确认表示赞赏。

Answer 1

XMM 寄存器是矢量寄存器。 它们被重命名为 FP/SIMD 寄存器文件，而不是（通用）整数，无论您使用的是 SIMD 整数还是 SIMD-fp 指令。

https://blog.stuffedcow.net/2013/05/measuring-rob-capacity/显示了如何近似测量整数与 SIMD 的物理寄存器文件的容量，因为这些限制可能小于 ReOrder Buffer 大小的限制隐藏缓存未命中延迟。

英特尔自 Sandybridge 以来和 AMD 更早以前就将寄存器重命名为物理寄存器文件，将通用整数与 SIMD/FP 分开。

https://www.realworldtech.com/sandy-bridge/5/显示 Sandybridge 的 SIMD PRF 有 144 个条目，而通用整数 PRF 有 160 个条目。 （与 P6 系列、Nehalem 和更早版本相比，不使用单独的 PRF，而是将寄存器值直接保存在 ROB 中）。 与整数 PRF 中有 180 个条目的 Skylake 相比，SIMD PRF 中有 168 个条目https://en.wikichip.org/wiki/intel/microarchitectures/skylake_(client)#Scheduler

Skylake 进一步拆分，使用单独的寄存器文件重命名 80 位 x87/MMX 和 AVX-512 掩码寄存器 (k0..7)，与向量寄存器文件中的 512 位条目分开。 https://travisdowns.github.io/blog/2020/05/26/kreg2.html

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有关 x86 CPU 内部结构的更多信息，请参阅 Agner Fog 在https://agner.org/optimize/上的微架构指南和https://stackoverflow.com/tags/x86/info中的其他链接