Alpha 21164 with MVI Survay

Alpha 21164 with MVI

メタル4層, 0.35um CMOS プロセス, 8.6mm x 16.1mm = 1.38cm^2, 350万トランジスタ, 550MHz動作,500MHz で 30W, 2.5V。
MVI(Motion Video Instructions) を搭載した最初のチップ。DVDのエンコード能力は 30frame/s, MPEG にも有効。motion estimation algorithmに有効
estimate performance は 12 SPECint95, 16 SPECfp95。
MVIの命令セットはMAX/MIN,PACK/UNPACK,PERRという3つのクラスに分類され、合計13命令。
MAX/MINは8つの8ビット長の値もしくは4つの16ビット長の値のセットの中で最大/最小のものを求める命令クラス
PACK/UNPACKは数値のビットを調整する。例えば UNPKBL(UNPacK Byte to Long word)は隣り合った2つの8ビットの値を右にシフトして、隣り合った2つの32ビットの値に変換する。 UNPKBW(UNPacK Byte to Word)は4つの8ビットの値を右にシフトして、隣り合った4つの16ビットの値に変換する。PKはその逆を行なう。
PERR(pixel error)はペアリングされた8バイト値の差の絶対値を求めるもので、MPEG の motion estimation に極めて有効。
MPEG エンコーディングにおいて 70% が motion estimation に費やされる、そのうち 80% が pixel error pixel calculation である。MVIを用いないと11命令(8倍)かかり、2.2倍の速度向上が見込まれることになる。
MVIはダイの 0.6% を占め、整数のデータパス上に実装されている。つまりMVI専用の特別なバイパス回路を作る必要がない。MMXとVISは FP 上に作っている。
INT に作ると、FP とは違って、integer function の duplicate が不要になる。また、31個の GPR と 1 サイクルあたり 2 命令発行で、MVI としては十分である。

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Takahiro Kawaguchi kawaguti@am.ics.keio.ac.jp