POPCNT如何在硬件中实现？

Question

根据http://www.agner.org/optimize/instruction_tables.pdf，POPCNT指令（返回32位或64位寄存器中的设置位数）在现代英特尔和每个时钟周期的吞吐量为1指令AMD处理器。这比需要多条指令的任何软件实现（How to count the number of set bits in a 32-bit integer?）要快得多。

如何在硬件中如此有效地实施POPCNT？

Answer 1

合并popcnt，位扫描正向/反向专利：

US8214414 B2 - Combined set bit count and detector logic

  

<强>抽象

     

描述了PopCount和BitScan的合并数据路径。硬件电路包括用于PopCount功能的压缩器树，其由BitScan功能（例如，位扫描前向（BSF）或位扫描反向（BSR））重用。选择器逻辑使压缩器树能够根据微处理器指令对PopCount或BitScan操作的输入字进行操作。如果选择了BitScan操作，则对输入字进行编码。压缩器树接收输入字，对比特进行操作，好像所有比特具有相同的重要性级别（例如，对于N比特输入字，输入字被视为N个一比特输入）。压缩器树电路的结果是一个二进制值，表示与执行的操作相关的数字（PopCount的设置位数，或扫描输入字时遇到的第一个设置位的位位置）。