FMA3 - 通信用語の基礎知識

オペランドが3つあるFMA(積和演算)命令で、特にx86に搭載されている命令セットの一部をいう。

概要
特徴

VEX
符号
命令

概要

IntelがIntel AVXの一部として導入した。

元々は4オペランドのFMA4を発表していたが、命令長が長くなること、そして命令デコーダーが肥大化することを懸念し、最終的に3オペランドのFMA3となった。

オペコードは当初発表していたFMA4とは異なるものが割り当てられた。

AMDのBulldozerは、後から発表されたFMA3の搭載が間に合わない代わりにFMA4が搭載され、FMA3はTrinity(Piledriverなど)から対応した。

なお、Microsoft Visual Studioの実装では、FMA3も含めて「FMA4」と呼んでいるようなので、注意が必要である。

特徴

VEX

VEXを使っての符号化でのみ動作する命令である。

VEX.L=1で、ymmおよびm256命令にできる命令が多い。

ss/sdまたはps/pdは、VEX.W=0/1で切り換える。

符号

66 0F 38 xx /r相当の機械語をVEX符号化したものを使う。

命令

3つのオペランドを、それぞれ132/213/231として扱うため3種類の命令がある。

順番が異なるだけで、命令の種類は同じ。分かりにくくなるが、3種類全ての命令を以下に一覧する。

132
- $0 = $0×$2 + $1
  - vfmadd132pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmadd132ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmadd132pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmadd132ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmadd132sd xmm xmm xmm/m64
  - vfmadd132ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = $0×$2 - $1
  - vfmsub132pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmsub132ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmsub132pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmsub132ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmsub132sd xmm xmm xmm/m64
  - vfmsub132ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = $0×$2 ± $1
  - vfmaddsub132pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmaddsub132ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmaddsub132pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmaddsub132ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmsubadd132pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmsubadd132ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmsubadd132pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmsubadd132ps xmm xmm xmm/m128
- $0 = -($0×$2) + $1
  - vfnmadd132pd xmm xmm xmm/m256
  - vfnmadd132ps xmm xmm xmm/m256
  - vfnmadd132pd xmm xmm xmm/m128
  - vfnmadd132ps xmm xmm xmm/m128
  - vfnmadd132sd xmm xmm xmm/m64
  - vfnmadd132ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = -($0×$2) - $1
  - vfnmsub132pd xmm xmm xmm/m256
  - vfnmsub132ps xmm xmm xmm/m256
  - vfnmsub132pd xmm xmm xmm/m128
  - vfnmsub132ps xmm xmm xmm/m128
  - vfnmsub132sd xmm xmm xmm/m64
  - vfnmsub132ss xmm xmm xmm/m32
213
- $0 = $1×$0 + $2
  - vfmadd213pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmadd213ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmadd213pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmadd213ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmadd213sd xmm xmm xmm/m64
  - vfmadd213ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = $1×$0 - $2
  - vfmsub213pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmsub213ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmsub213pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmsub213ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmsub213sd xmm xmm xmm/m64
  - vfmsub213ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = $1×$0 ± $2
  - vfmaddsub213pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmaddsub213ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmaddsub213pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmaddsub213ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmsubadd213pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmsubadd213ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmsubadd213pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmsubadd213ps xmm xmm xmm/m128
- $0 = -($1×$0) + $2
  - vfnmadd213pd xmm xmm xmm/m256
  - vfnmadd213ps xmm xmm xmm/m256
  - vfnmadd213pd xmm xmm xmm/m128
  - vfnmadd213ps xmm xmm xmm/m128
  - vfnmadd213sd xmm xmm xmm/m64
  - vfnmadd213ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = -($1×$0) - $2
  - vfnmsub213pd xmm xmm xmm/m256
  - vfnmsub213ps xmm xmm xmm/m256
  - vfnmsub213pd xmm xmm xmm/m128
  - vfnmsub213ps xmm xmm xmm/m128
  - vfnmsub213sd xmm xmm xmm/m64
  - vfnmsub213ss xmm xmm xmm/m32
231
- $0 = $1×$2 + $0
  - vfmadd231pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmadd231ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmadd231pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmadd231ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmadd231sd xmm xmm xmm/m64
  - vfmadd231ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = $1×$2 - $0
  - vfmsub231pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmsub231ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmsub231pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmsub231ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmsub231sd xmm xmm xmm/m64
  - vfmsub231ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = $1×$2 ± $0
  - vfmaddsub231pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmaddsub231ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmaddsub231pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmaddsub231ps xmm xmm xmm/m128
  - vfmsubadd231pd xmm xmm xmm/m256
  - vfmsubadd231ps xmm xmm xmm/m256
  - vfmsubadd231pd xmm xmm xmm/m128
  - vfmsubadd231ps xmm xmm xmm/m128
- $0 = -($1×$2) + $0
  - vfnmadd231pd xmm xmm xmm/m256
  - vfnmadd231ps xmm xmm xmm/m256
  - vfnmadd231pd xmm xmm xmm/m128
  - vfnmadd231ps xmm xmm xmm/m128
  - vfnmadd231sd xmm xmm xmm/m64
  - vfnmadd231ss xmm xmm xmm/m32
- $0 = -($1×$2) - $0
  - vfnmsub231pd xmm xmm xmm/m256
  - vfnmsub231ps xmm xmm xmm/m256
  - vfnmsub231pd xmm xmm xmm/m128
  - vfnmsub231ps xmm xmm xmm/m128
  - vfnmsub231sd xmm xmm xmm/m64
  - vfnmsub231ss xmm xmm xmm/m32

リンク

用語の所属

Intel AVX
関連する用語

FMA4