我认为我应该熟悉x86 SIMD扩展。但在我开始之前，我遇到了麻烦。我无法很好地了解哪些内容仍然相关。
x86架构几十年来积累了大量的数学/多媒体扩展：
较新的超集是旧的，反之亦然？或者它们是互补的吗？
有些人已被弃用吗？哪些仍然相关？我听说过传统的SSE＆＃34;。
他们中的一些是否相互排斥？即他们共用相同的硬件部件吗？
我应该一起使用哪种方法来最大化现代Intel / AMD CPU的硬件利用率？为了论证，让我们假设我可以找到适当的指令用途...如果没有别的话，用CPU加热我的房子。
答案 0 :(得分：11)
我最近更新了SSE，AVX和x86（以及SSE2，avx2）的代码维基。他们涵盖了很多这方面的内容。 tl; dr summary：AVX汇总所有以前的SSE版本，并提供这些指令的3操作数版本。还有256b版本的大多数FP（AVX）和int（AVX2）insn。
有关各种SSE版本的摘要，请参阅维基百科或knm241更详细的答案。
我们并没有想到让SSE过时的问题。更像是，将AVX视为相同旧SSE指令的新版本和更好版本。例如，它们仍然位于非AVX名称下的参考手册中（PSHUFB，而不是VPSHUFB。）只要您使用VZEROUPPER，就可以混合使用AVX和SSE代码当需要避免将VEX与非VEX insn混合时的性能问题（在Intel上）。因此，处理必须调用可能运行非VEX SSE指令的库，或者代码使用SSE FP数学的情况，以及只有在CPU支持时才能运行某些AVX代码的情况下，会有一些烦恼。
如果CPU兼容性不成问题，传统SSE版本的矢量指令将真正过时，就像现在的MMX一样。 AVX / AVX2在各方面都至少略好一些，如果你把VEX编码的128b版本算作AVX而不是SSE。有时您仍然使用128b寄存器，因为您的数据只有大块的数据块，但更多时候使用256b寄存器来同时执行相同操作两倍的数据。
SSE / AVX / x87-FP /整数指令都使用相同的执行端口。你不能通过混合它们来完成更多的并行工作。 （Haswell除外，其中4个ALU端口中的一个只能处理非矢量insn，如GP reg操作和分支）。
答案 1 :(得分：8)
它们是互补的。
每个新指令集扩展都添加新指令，最终添加新的编程模型（例如新寄存器）。
没有弃用，出于兼容性原因，几乎不可能弃用指令。但是，如果传播范围不广，可能会缺少某些可选扩展或从较新型号（如AMD的FMA4）中删除。 有些是残留的，例如，使用SSE +可以更有效地完成FPU和MMX所能完成的一切。
它们并非相互排斥，因为您可以使用其中一种或另一种，毕竟它们不是操作模式（例如真实与受保护模式）。
唯一可能的“冲突”是在MMX和FPU之间，因为它们共享同一组寄存器的下半部分但具有不同的编程模型。
新的向量寄存器从128位增长到256位，再到512位，每次先前的寄存器都成为新寄存器的低位。
您可以将它们一起使用，它们提供实现简单操作的特定硬件支持。
它们就像乐高积木一样，只受你想象力（或设计师的想象力）的限制。
这是一个简单的指令集扩展列表 仅列出了一些功能，有关完整参考，请参阅第9章至第14章中的Intel Manual Vol1。
另请参阅https://hjlebbink.github.io/x86doc/以获取英特尔第2卷（指令集参考）手册的目录，其中包含添加了对该手册条目的说明的扩展名列表。
<强> MMX
引入八个64位寄存器（MM0-MM7）和指令，用于处理八个有符号/无符号字节，四个有符号/无符号字，两个有符号/无符号双字。
<强>的3DNow！
添加对MMX的单精度浮点操作数的支持。支持的操作很少，例如加法，减法，乘法。
<强> SSE
引入8个/ 16个128位寄存器（XMM0-XMM7 / 15）和指令以使用4个单精度浮点操作数。也在MMX寄存器上添加整数运算。 （SSE的MMX整数部分有时称为MMXEXT，并且是在没有xmm寄存器和SSE的浮点部分的几个非Intel CPU上实现的。）
<强> SSE2
介绍使用2个双精度浮点操作数的指令，以及128位xmm寄存器中的压缩字节/字/双字/ qword整数。
<强> SSE3
添加一些不同的指令（主要是浮点），包括一种特殊的未对齐负载（lddqu），它在Pentium 4上更好，同步指令，水平add / sub。
<强> SSSE3
同样是一组不同的指令，大多数是整数。第一个从寄存器而不是硬编码（pshufb）获取其控制操作数的shuffle。更多的水平处理，随机播放，打包/解包，mul + add on bytes，以及一些专门的整数add / mul东西。
SSE4（SSE4.1，SSE4.2）
添加大量指令：通过为所有整数数据类型（特别是缺少32位整数）提供min和max以及其他操作来填补大量空白，其中先前的整数min仅适用于无符号字节且已签名16位。还有缩放，FP舍入，混合，线性代数运算，文本处理，比较。也是非暂时性负载，用于读取视频内存或将其复制回主内存。 （以前只有NT商店可用。）
<强> AESNI
添加对加速AES对称加密/解密的支持。
<强> AVX 添加八个/十六个256位寄存器（YMM0-YMM7 / 15） 支持所有以前的浮点数据类型。三个操作数说明。
<强> FMA
添加融合乘法添加和相关说明。
<强> AVX2
添加对整数数据类型的支持。
AVX512F
添加8个/ 32个512位寄存器（ZMM0-ZMM7 / 31）和8个64位屏蔽寄存器（k0-k7）。将大多数先前的指令提升到512位宽。 AVX512的可选部分添加了指数和指令的指令。倒数（AVX512ER），散射/聚集预取（AVX512PF），散射冲突检测（AVX512CD），压缩，扩展。
IMCI（Intel Xeon Phi）
AVX512早期开发用于第一代英特尔至强唱片（Knight's Corner）协处理器。