MMX

MMXは、インテルが同社どうしゃのPentiumプロセッサ向むけに開発かいはつしたSIMD型かた拡張かくちょう命令めいれいセットである。56個この命令めいれいを含ふくむ。MMXは、MultiMedia eXtensionsの略りゃくであるとの説せつがあったが、インテルは、略語りゃくごではない一ひとつの語かたりであるとしている。

MMX Pentium プロセッサ
(166MHz)

概要がいよう

MMXは、x87 FPUのレジスタを転用てんようし、1つの命令めいれいで同時どうじに複数ふくすうの整数せいすう演算えんざんを扱あつかうSIMD型かた命令めいれい拡張かくちょうである。MMXレジスタはFPUレジスタを共有きょうゆうするため、浮動ふどう小数点しょうすうてん演算えんざん命令めいれいとは排他はいた的てきに使用しようしなければならない。オペレーティングシステム (OS) がプロセス（スレッド）のコンテキストを保存ほぞんする際さいには、MMX命令めいれいを使用しようするプロセスはFPU命令めいれいを使用しようしているものと同様どうように見みえ、同様どうようにレジスタを保存ほぞんすれば良よい。デジタルシグナルプロセッサ (DSP) の得意とくい分野ぶんやである音声おんせい、画像がぞう、動画どうがなどのマルチメディア関係かんけいの処理しょりを、CPUで扱あつかう際さいの性能せいのう向上こうじょうが期待きたいされたが、アプリケーションソフトウェア側がわがMMXを用もちいるようにプログラムされていなければ、MMXによる性能せいのう向上こうじょうの恩恵おんけいは受うけられない。

後のちに、専用せんようのレジスタを使つかうSSE命令めいれいセットが拡張かくちょうされ、より複雑ふくざつなデータ処理しょりや浮動ふどう小数点しょうすうてんの演算えんざんにも対応たいおうした。さらにSSE2では128ビット整数せいすう演算えんざんの命令めいれいも追加ついかされた。実質じっしつ的てきにMMXは不要ふようとなったため、インテルではアプリケーション開発かいはつの最適さいてき化かにあたってMMXの使用しようを避さけることを推奨すいしょうしている。SSE命令めいれいの搭載とうさい以降いこう、命令めいれいの種類しゅるいや処理しょり能力のうりょくで劣おとるMMX命令めいれいは、主おもに過去かこの資産しさんとの互換ごかん性せいのみを目的もくてきに実装じっそう・提供ていきょうされている。

インテルはまず、すでにリリースしていたPentiumの新しんバージョン (開発かいはつコードネーム P55C) にMMXを搭載とうさい、Pentium Processor with MMX Technologyと称しょうして発売はつばいした。一般いっぱんにはMMX Pentiumという呼称こしょうで浸透しんとうした。インテルは、これ以降いこうに発売はつばいしたIA-32アーキテクチャのプロセッサの多おおくに、MMXを搭載とうさいしている。また、他たのメーカーのIA-32互換ごかんプロセッサのいくつかにも搭載とうさいされている。例たとえば、AMDのK6などである。インテルは他社たしゃがMMXという名称めいしょうを使用しようしていることに対たいし、これを停止ていしするよう求もとめ訴訟そしょうに発展はってんしたが、最終さいしゅう的てきには各社かくしゃ間あいだで和解わかいした。

性能せいのうと限界げんかい

MMXは元々もともと、（当時とうじの）一般いっぱん的てきなアプリケーションにおいて常用じょうようされることの少すくない浮動ふどう小数点しょうすうてん演算えんざんのレジスタの有効ゆうこう利用りようの観点かんてんから発想はっそうされた。x87命令めいれいとMMX命令めいれいとを混在こんざいさせる場合ばあい、最初さいしょのMMX命令めいれいの実行じっこう時じに必要ひつような初期しょき化かが自動じどうで行おこなわれるが、その後ごでまたx87命令めいれいを実行じっこうする場合ばあい、その前まえにEMMS命令めいれいを実行じっこうして状態じょうたいをクリアする必要ひつようがある。EMMS命令めいれいはPentiumでは数すう十じゅうサイクルを要ようした。それぞれの実行じっこうにおける、レジスタの状態じょうたいは維持いじや保存ほぞんはされない。他方たほう、新あらたに専用せんようレジスタを増ふやさず既存きそんのx87のレジスタを流用りゅうようしたため、コンテキストスイッチごとの新設しんせつレジスタのセーブなどのOSによるサポートを待まつ必要ひつようはなかった。

また、MMXによって高速こうそく化かできるのは整数せいすう演算えんざん処理しょりに限かぎられ、浮動ふどう小数点しょうすうてん演算えんざん処理しょりを多用たようする3Dグラフィックス関連かんれんの処理しょり能力のうりょくの向上こうじょうは期待きたいできない。インテルと競合きょうごうするAMDは、先さきんじて浮動ふどう小数点しょうすうてん演算えんざんも扱あつかえるSIMD拡張かくちょう命令めいれいセット3DNow!を発表はっぴょうし、同社どうしゃのK6-2プロセッサに搭載とうさい。インテルはAMDより浮動ふどう小数点しょうすうてん用ようのSIMD命令めいれいセットの提供ていきょうに遅おくれをとった。インテルの浮動ふどう小数点しょうすうてんSIMD演算えんざんによる高速こうそく化かはPentium III以降いこうに搭載とうさいされるSSEを待まつこととなる。

歴史れきし

• 1997年ねん 1月がつ: インテルがMMX Pentiumを発表はっぴょう。
• 1997年ねん 4月がつ: AMDがMMXに対応たいおうしたK6プロセッサを発表はっぴょう。
• 1997年ねん 5月: インテルがPentium ProにMMXを付加ふかし高速こうそく化かしたPentium IIプロセッサを発表はっぴょう。
• 1997年ねん 5月がつ: IDTがMMXに対応たいおうしたWinChip C6を発表はっぴょう。
• 1997年ねん 5月がつ: Cyrixが6x86にMMXを追加ついかした6x86MX (M II) を発表はっぴょう。

対抗たいこう（競合きょうごう）機能きのう登場とうじょう

• 1998年ねん 5月: AMDが浮動ふどう小数点しょうすうてん演算えんざん処理しょりを高速こうそく化かする3DNow!搭載とうさいのK6-2プロセッサを発表はっぴょう。

自社じしゃによる後継こうけい機能きのう発表はっぴょう

• 1999年ねん 2月がつ: インテルが浮動ふどう小数点しょうすうてん演算えんざん処理しょりを高速こうそく化かするストリーミングSIMD拡張かくちょう命令めいれい (SSE) 搭載とうさいのPentium IIIプロセッサを発表はっぴょう。

脚注きゃくちゅう

関連かんれん項目こうもく

• Pentium F00F バグ
• SIMD
• ストリーミングSIMD拡張かくちょう命令めいれい (SSE)
• 3DNow!
• AltiVec (Velocity Engine)
• Visual Instruction Set