Question

SIMD 是 Single Instruction, Multiple Data 的首字母。简单说就是单指令多数据流。

就像 FPU，FPU 看起来更像独立于 x86 处理器。

SIMD 开始于 MMX x86。8 个新的 64 位寄存器 MM0-MM7 被添加。

每个 MMX 寄存器包含 2 个 32-bit 值/4 个 16-bit 值/8 字节。比如可以通过一次添加两个值到 MMX 寄存器来添加 8 个 8-bit（字节）。

一个简单的例子就是图形编辑器，将图像表示为一个二维数组，当用户改变图像的亮度，编辑器必须添加每个像素的差值。为了简单起见，将每个像素定义为一个 8 位字节，就可以同时改变 8 个像素的亮度。

当使用 MMX 的时候，这些寄存器实际上位于 FPU 寄存器。所以可以同时使用 FPU 和 MMX 寄存器。有人可能会认为，intel 基于晶体管保存，事实上，这种共生关系的原因是：老的操作系统不知道额外的 CPU 寄存器，上下文切换是不会保存这些寄存器，可以节省 FPU 寄存器。这样激活 MMX 的 CPU+旧的操作系统+利用 MMX 特性的处理器=所有一起工作。

SSE-SIMD 寄存器扩展至 128bits，独立于 FPU。

AVX-另一种 256bits 扩展。

实际应用还包括内存复制(memcpy) 和内存比较(memcmp) 等等。

一个例子是：DES 加密算法需要 64-bits block，56-bits key,加密块生成 64 位结果。DES 算法可以认为是一个非常大的电子电路，带有网格和 AND/OR/NOT 门。

Bitslice DES2—可以同时处理块和密钥。比如说 unsigned int 类型变量在 X86 下可以容纳 32 位，因此，使用 64+56 unsigned int 类型的变量，可以同时存储 32 个 blocks-keys 对。

我写了一个爆破 Oracle RDBMS 密码/哈希（基于 DES）的工具。稍微修改了 DES 算法（SSE2 和 AVX）现在可以同时加密 128 或 256block-keys 对。

http://conus.info/utils/ops_SIMD/