SVE（ScalableVectorExtension）是armAArch64架构下的下一代SIMD指令集。

它旨在加速高性能计算。

SVE引入了许多新的体系结构功能，例如•可变矢量长度•每个通道的预测•聚合加载和分布式存储•水平操作本文将对SVE进行基本介绍。

1. SIMD指令开发历史的智能从上图可以看出，SIMD指令的总体趋势正在朝着越来越长的方向发展。

通过armSVE，它最多可以支持2048位向量操作。

2.背景Armv7的高级SIMD（即，armNEON或“ MPE”多媒体处理引擎）指令集已于2005年发布，并且已经存在了十多年。

Armv7NEON的主要功能如下：•支持8/16/32位整数运算，支持非IEEE兼容的单精度浮点运算，支持指令条件执行•32个64位向量寄存器，也可以是被视为16个128位向量寄存器•设计用于加速CPU端的多媒体处理任务。

升级到armv8架构时，AArch64NEON指令集已进行了许多改进，例如：•支持IEEE兼容的单精度和双精度浮点运算以及64位整数矢量运算•32个128位矢量寄存器•这些改进使NEON指令集更适合于通用计算，而不仅仅是多媒体计算。

但是到目前为止，armv8的新市场需要更彻底的SIMD指令改进。

我们需要能够并行处理非常规数据和复杂数据结构，并且我们还需要更长的向量。

SVE是出于这个原因而诞生的。

SVE旨在加速高性能计算。

3. SVE功能SVE是armv8AArch64体系结构的下一代SIMD指令集。

它不是NEON的替代品，而是专注于高性能计算。

主要功能如下：•可变矢量长度•128位的整数倍。

支持多达2048位•不同的实现可以适应不同的应用场景而无需更改指令集•每个通道的预测•支持复杂的嵌套循环以及if / then / else条件跳转，无循环尾数。

•聚合加载和分布式存储支持复杂的数据结构，例如步骤数据访问，数组索引，链表等。

•水平运算•支持基本的归约运算以减少循环依赖性。

4. SVE寄存器SVE寄存器有两种类型：向量寄存器和预测寄存器。

SVE共有32个可变长度向量寄存器Z0-Z31（128位的整数倍，最大2048位），其中Z0-Z31的低128位[127：0]与AArch64SIMD＆FP寄存器共享硬件资源V0-V31。

假设SVE的向量长度为​​256，则向量寄存器视图如下。

SVE支持8/16/32/64位整数运算和单精度/双精度浮点运算。

SVE预测寄存器用于控制每个通道的操作。

有16个变长预测寄存器P0-P15。

预测寄存器的每个位对应于向量寄存器的字节。

假设SVE的向量长度为​​256，则当预测寄存器管理32位和64位操作时，视图如下。

当控制32位数据操作时，如果Pg寄存器的最小值为1，则激活通道操作，并且通道操作的结果通常存储在目标寄存器中；如果Pg寄存器的最小值为0，则通道操作处于非活动状态，该通道的操作结果将不会存储在目标寄存器中。

目的寄存器中的通道数据有两种可能性：•将指令指定为Pg / z清除模式，并清除通道数据。

•该指令被指定为Pg / m组合模式，并且通道数据保持原始值。

5. SVE指令示例下面，我们通过一些示例介绍常用SVE指令的用法。

一种。

向量加法每个人都可能熟悉NEON的指令格式（如下所示）。

NEON指令通过加“ f”来区分整数运算和浮点运算。

指令助记符的前缀，例如“ add”。

和“添加”；另外，通过寄存器后缀“ .2s”，“。

4s”和“ .2d”也可以通过寄存器“ .2s”，“。

4s”和“ .2d”来实现。

表示两个32位数据，四个32位数据和两个64位数据的操作。

•通过添加“ f”，还添加了addv0.4s，v0.4s，v1.4s•faddv0.2s，v0.2s，v1.2s•faddv0.2d，v0.2d，v1.2dSVE指令。

指令助记符的前缀区分整数运算和浮点运算。

但是SVE是