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编程（17）
& & && &&&
& &&&2007年8月，AMD抢先宣布了SSE5指令集(SSE到SSE4均为英特尔出品)，英特尔当即黑脸表示不支持SSE5，转而在2008年3月宣布Sandy Bridge微架构将引入全新的AVX指令集，同年4月英特尔公布AVX指令集规范，随后开始不断进行更新，业界普遍认为支持AVX指令集是Sandy
Bridge最重要的进步，没有之一。
& &&&AVX（Advanced Vector Extensions，高级矢量扩展）指令集借鉴了一些AMD SSE5的设计思路，进行扩展和加强，形成一套新一代的完整SIMD指令集规范。Windows 7 SP1已经开始支持英特尔AVX指令集了。& &
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& && && && && && && && && && && && && && && && && && & &&AVX是什么？AVX指令集技术与应用解析
& && && && && && && && && && &&& 11:37& &|&&关键字：Sandy Bridge,AVX指令,SSE指令,扩展指令集
指令集是指CPU能执行的所有指令的集合，每一指令对应一种操作，任何程序最终要编译成一条条指令才能让CPU识别并执行。CPU依靠指令来
计算和控制系统，所以指令强弱是衡量CPU性能的重要指标，指令集也成为提高CPU效率的有效工具。
CPU都有一个基本的指令集，比如说目前英特尔和AMD的绝大部分处理器都使用的是X86指令集，因为它们都源自于X86架构。但无论CPU有多
快，X86指令也只能一次处理一个数据，这样效率就很低下，毕竟在很多应用中，数据都是成组出现的，比如一个点的坐标（XYZ）和颜色（RGB
）、多声道音频等。为了提高CPU在某些方面的性能，就必须增加一些特殊的指令满足时代进步的需求，这些新增的指令就构成了扩展指令集。
英特尔CPU扩展指令集演变
英特尔在1996年率先引入了MMX（Multi Media eXtensions）多媒体扩展指令集，也开创了SIMD（Single Instruction Multiple Data，单
指令多数据）指令集之先河，即在一个周期内一个指令可以完成多个数据操作，MMX指令集的出现让当时的MMX Pentium大出风头。
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英特尔处理器扩展指令集演变史（图片来源后藤弘茂）
SSE（Streaming SIMD Extensions，流式单指令多数据扩展）指令集是1999年英特尔在Pentium III处理器中率先推出的，并将矢量处理能力从
64位扩展到了128位。在Willamette核心的Pentium 4中英特尔又将扩展指令集升级到SSE2（2000年），而SSE3指令集（2004年）是从Prescott核
心的Pentium 4开始出现。
SSE4（2007年）指令集是自SSE以来最大的一次指令集扩展，它实际上分成Penryn中出现的SSE4.1和Nehalem中出现的SSE4.2，其中SSE4.1占
据了大部分的指令，共有47条，Nehalem中的SSE4指令集更新很少，只有7条指令，这样一共有54条指令，称为SSE4.2。
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Sandy Bridge支持AVX指令集
当我们还在惯性的认为英特尔将推出SSE5时，不料半路杀出来个程咬金，2007年8月，AMD抢先宣布了SSE5指令集(SSE到SSE4均为英特尔出品)，
英特尔当即黑脸表示不支持SSE5，转而在2008年3月宣布Sandy Bridge微架构将引入全新的AVX指令集，同年4月英特尔公布AVX指令集规范，随后
开始不断进行更新，业界普遍认为支持AVX指令集是Sandy Bridge最重要的进步，没有之一。
英特尔AVX指令集简介
AVX（Advanced Vector Extensions，高级矢量扩展）指令集借鉴了一些AMD SSE5的设计思路，进行扩展和加强，形成一套新一代的完整
SIMD指令集规范。
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IDF2010上演示AVX应用
在今年4月的IDF2010上，英特尔演示了AVX的应用，在两个不同平台上动态跟踪刘翔运行服上的五星红旗，结果显示，支持AVX的系统视频跟踪的
用时为14秒，比不支持AVX的系统快了21秒，性能提升了60%以上。
有兴趣的读者可以点击观看AVX应用主题演讲视频，
时间大概在第33分钟左右。
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英特尔AVX的新特性
英特尔AVX指令集主要在以下几个方面得到扩充和加强：
·支持256位矢量计算，浮点性能最大提升2倍
·增强的数据重排，更有效存取数据
·支持3操作数和4操作数，在矢量和标量代码中能更好使用寄存器
·支持灵活的不对齐内存地址访问
·支持灵活的扩展性强的VEX编码方式，可减少代码
支持256位矢量计算
自1999年SSE将矢量处理能力从64位提升到128位后，SSE系列指令都只能使用128位XMM寄存器，这次AVX将所有16个128位XMM寄存器扩充为
256位的YMM寄存器，从而支持256位的矢量计算。
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128位的XMM寄存器扩展到256位的YMM寄存器
这意味着可以同时处理8个32bit的浮点或是一个256bit的浮点，在写程序时可以忽略SSE 128bit的限制，直接写入一个可以进行多组操作，能够
充分利用256bit数据位宽的代码，理想状态下，浮点性能最高能达到前代的2倍水平。
当然有时并不是能完全能利用这256位，在大多数情况下，这些寄存器的高128位是设为0或者是“left unchanged”，同时所有的
SSE/SSE2/SSE3/SSSE3/SSE4指令是被AVX全面兼容的（AVX不兼容MMX），因此实际操作的是YMM寄存器的低128位，在这一点上与原来的SSE系列指
令集无异。
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Sandy Bridge最突出的部分
为了满足指令集带来的改进，Load载入单元也要适应一次载入256Bit的能力，所以增加了一组载入单元完成载入操作，并不是单纯的将带宽扩展
一倍。这样可以在一个时钟周期内实现256位的乘、加和Shuffle运算。
使用新的256位寄存器来提升数据I/O效率，更好的标记、传播载入的数据，动态的改变数据序列，以此来组织、访问和载入运算所需的数据
，速度更快效率更高。
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AVX增加了很多新的浮点运算指令
AVX还引入了很多新的浮点运算指令，浮点运算能力加强，不光提升了3D游戏，还可以更有效的支持如复杂的flash显示，更快的SVG（可伸缩矢
量图形）支持，更好的HTML5效果等等，相比用GPU计算来讲功耗更小，体积更小，成本也小，对GPU计算是个不大不小的冲击。
支持3操作数和4操作数
通常一条计算机指令包括有操作码和操作数（operands），操作码决定要完成的操作，操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。比如
movaps xmm1, xmm0就是一个双操作数，SSE指令movaps为操作码，其功能是将xmm0寄存器的内容复制给xmm1。
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新的3操作数和4操作数格式
AVX指令集改进和加强了原有的在3个操作数指令的编码和语法，使之更灵活。比如要实现 xmm10 = xmm9 + xmm1 的功能，以前需要两个指令执
movapps xmm10, xmm9 将xmm9寄存器数据copy到xmm10
addpd xmm10, xmm1 将xmm1和xmm10寄存器数据相加，并存放到xmm10
应用AVX指令集新的3操作数方式，可以直接由一条指令就能完成：
vaddpd xmm10, xmm9, xmm1
显然AVX三操作数能带来更少的寄存器复制，并且代码也更精简。
4操作数虽然是AMD在SSE5中首先提出的，但英特尔的AVX也能支持这一方式，其最终收益是对AVX 128和AVX 256使用非破坏性语法，减少寄
存器间的拷贝，精简代码，增加load/op fusion的机会。
movaps xmm0, xmm4
movaps xmm1, xmm2
blendvps xmm1, m128
比如上面的三条指令，利用4操作数，可以不需要使用隐含的xmm0，直接由下面一条指令完成：
vblendvps xmm1, xmm2, m128, xmm4
支持灵活的不对齐内存地址访问
CPU在工作时只能按照内部数据位宽长度（比如说32bit）的整倍数为边界进行内存操作，即只能从地址0、32、64、96...处进行存取，而不
能从27、58、83等非边界地址处进行。如果一定要取这些非边界地址处的内容，则必须用若干个操作将其凑出来，因而大大影响存取效率。
一个结构体的设计长度却并不一定是32的倍数，例如一个六个字符的结构其长度为48位，如果多个这样的结构在内存中顺着摆放，则许多结
构的起始地址将不在边界处，因此编译程序总是会将每个结构的尾部都加入一些必要的空白，将其凑成32的整数倍，这就是边界对齐的基本道理
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传统的指令中，当访问不对齐内存（unaligned memory access）时，需要相当大的访问周期，甚至会有惩罚性延时，极大地降低速度。
而在AVX指令集中，以VEX前缀编码的算术指令和内存访问指令在访问内存时更灵活，既可访问对齐的内存地址，也可访问未对齐的数据。当
然访问未对齐数据，多少都会有损失，但相对传统的指令来说，所承受的惩罚要小得多。
革新的VEX指令编码方式
英特尔在2008年春天的IDF上介绍AVX的时候就表示AVX的重点在于采用了称为“VEX (Vector Extension)”革新的指令编码方式。
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VEX编码指令解决方案
x86指令集容易扩张，但是每次对于新指令和新数据类型的增加，都会在操作码（opcode）之前增加了一个字节的前缀（prefix），从而实现对
扩展的支持。这样的就带来指令集的复杂化和命令长度增加，从而导致二进制的冗余和增加CPU命令解码硬件的复杂性。
VEX编码方式解决了这个问题，VEX的构想，就是压缩prefix中包含的信息，在1个字节的payload中全部包括了prefix的内容，这样缩短指令
长度，从而极大地降低了无谓的code size浪费。并且在今后导入的新的寄存器中，128bits或更长的256bits的数据，也将在payload中压缩。
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Intel AVX vs. AMD XOP（图片来源后藤弘茂）
VEX prefix分为2个字节和3个字节的版本，即前缀部分使用C4h和C5h。AMD的XOP指令集采用了类似的方式，XOP前缀字节改成了8Fh，虽然前缀不
同，但是payload部分的格式与VEX是相同的。AVX的VEX的编码系统，也反应了英特尔处理器今后的进化趋势，它解决了x86系列CPU在解码能力上
AVX是Sandy Bridge最重要的改进
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AVX相对SSE带来的处理速度提升
英特尔AVX指令集将矢量处理能力提升到256bit，理论上可以让CPU的浮点性能最大提升两倍，而且革新的VEX编码方式也突破x86在解码方面的瓶
颈，非常值得期待。
由于AMD的SSE5和AVX指令集功能类似，并且AVX包含更多的优秀特性，虽然SSE5是要早于AVX宣布的，但在去年AMD还是决定支持AVX，避免让
开发者徒增开发难度。同时AMD改写SSE5，重定义为XOP、CVT16和FMA4指令集。AMD有关人员甚至暗示由于受到了AVX指令集影响，Bulldozer的计
划从2010年延迟到了2011年。
AVX作为Sandy Bridge处理器最重要的改进，在几天后将闪亮登场，除硬件支持外，软件上的支持也是必不可少的，所幸的是Windows 7 SP1
已经开始支持英特尔AVX指令集了。
参考知识库
* 以上用户言论只代表其个人观点，不代表CSDN网站的观点或立场
(1)(2)(7)(18)(9)(4)(1)(4)(14)(6)(29)(4)(2)(18)(4)(2)CPU的两种指令集 - 简书
CPU的两种指令集
CPU作为一个具有特定功能的芯片，里头含有微指令集，我们所使用的软件都要经过CPU内部的指令集来处理才行。这些指令集的设计主要又被分为两种设计理念，这就是目前计算机业界常见到的两种主要CPU指令集种类： 分别是精简指令集(RISC)与复杂指令集(CISC)系统。精简指令集(Reduced Instruction Set Computing, RISC)这种CPU的设计中，微指令集较为精简，每个指令的运行时间都很短，完成的动作也很单纯，指令的执行效能较佳； 但是若要做复杂的事情，就要由多个指令来完成。常见的RISC微指令集CPU主要例如Sun公司的SPARC系列、 IBM公司的Power Architecture(包括 PowerPC)系列、与ARM系列等。在应用方面，SPARC架构的计算机常用于学术领域的大型工作站中，包括银行金融体系的主服务器也都有这类的计算机架构； 至于PowerPC架构的应用上，例如Sony公司出产的Play Station3(PS3)就是使用PowerPC架构的 Cell处理器； 那ARM呢？你常使用的各厂智能手机，PDA，导航系统、网络设备(交换器、路由器等)等，几乎都是使用ARM架构的CPU。老实说，目前世界上使用范围最广的CPU可能就是ARM架构的。复杂指令集(Complex Instruction Set Computer, CISC)与RISC不同的是，CISC在微指令集的每个小指令可以执行一些较低阶的硬件操作，指令数目多而且复杂， 每条指令的长度并不相同。因为指令执行较为复杂所以每条指令花费的时间较长， 但每条个别指令可以处理的工作较为丰富。常见的CISC微指令集CPU主要有AMD、Intel、VIA 等x86 架构的CPU。由于 AMD、Intel、VIA 所开发出来的x86 架构CPU被大量使用于个人计算机(Personal computer)用途上面， 因此，个人计算机常被称为 x86 架构的计算机。那为何称为 x86 架构呢？ 这是因为最早的那颗 Intel 发布出来的 CPU 代号称为 8086，后来依此架构又开发出 8...， 因此这种架构的 CPU 就被称为 x86 架构了。在2003年以前由 Intel 所开发的 x86 架构 CPU 由 8 位升级到 16、 32 位，后来 AMD 依此架构修改新一代的 CPU 为 64 位， 为了区别两者的差异，因此 64 位的个人计算机 CPU 又被统称为 x86_64架构。那么不同的 x86 架构的CPU 有什么差异呢？除了 CPU 的整体结构(如第二层快取、每次运作可执行癿指令数等)之外， 主要是在于微指令集的不同。新的 x86的 CPU 大多含有很先进的微指令集， 这些微指令集可以加速多媒体程序的运作，也能够加强虚拟化癿效能，而且某些微指令集更能够增加能源效率， 让CPU 耗电量降低。由于电费越来越高，购买计算机时，除了整体的效能之外， 节能省电的CPU也是需要重点考虑的。Intel/AMD的 x86 架构中，关于多媒体、虚拟化、省电功能等方面重要的微指令集。多媒体：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4, AMD-3DNow!虚拟化：Intel-VT, AMD-SVM省电功能：Intel-SpeedStep, AMD-PowerNow!64/32 位兼容技术：AMD-AMD64, Intel-EM64T
吃饭爱好者单片机的架构介绍_站内快讯_单片机|内存|atmel|畅易鑫
& 单片机的架构介绍
单片机的架构介绍畅易鑫 /
&&&&&&&& 单片机的架构情况可分为&&& CISC(Complex Instruction Set Computer)& 架构和&& RISC(Reduced Instruction Set Computer)& 架构；根据存储器结构可以分为哈佛（Harvard）结构和普林斯顿（Princeton）结构。
& & & && 1、CISC和RISC& CISC(复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）是当前MCU的两种架构。它们的区别在于不同的MCU设计理念和方法。早期的MCU全部是CISC架构，它的设计目的是要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。
&&&&&&& RISC则是计算机系统只有少数指令，但是每个指令的执行时间相当短，因此MCU可以用相当高的频率来运算。
& ◆&& CISC(复杂指令集计算机）CISC是一种为了便于编程和提高记忆体访问效率的晶片设计体系。早期的电脑使用组合语言编程，由于记忆体速度慢且价格昂贵，使得CISC体系得到了用武之地。在20世纪90年代中期之前，大多数的微处理器都采用CISC体系──包括Intel的80x86和Motorola的68k系列等。
⑴CISC体系的指令特征
&&&&&&&&& 使用微代码：指令集可以直接在微代码记忆体（比主记忆体的速度快很多）里执行，新设计的处理器，只需增加较少的电晶体就可以执行同样的指令集，也可以很快地编写新的指令集程式。
庞大的指令集：可以减少编程所需要的代码行数，减轻程式师的负担。
高阶语言对应的指令集：包括双运算元格式、寄存器到寄存器、寄存器到记忆体以及记忆体到寄存器的指令。
⑵CISC体系的优缺点
优点：能够有效缩短新指令的微代码设计时间，允许设计师实现
体系机器的向上相容。新的系统可以使用一个包含早期系统的指令超集合，也就可以使用较早电脑上使用的相同软体。另外微程式指令的格式与高阶语言相匹配，因而编译器并不一定要重新编写。
缺点：指令集以及晶片的设计比上一代产品更复杂，不同的指令，需要不同的时钟周期来完成，执行较慢的指令，将影响整台机器的执行效率。
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服务热线: 2计算机架构-cpu - sherryvm的个人空间 - 51Testing软件测试网 51Testing软件测试网-中国软件测试人的精神家园
计算机架构-cpu
& 09:51:56
/ 个人分类：
cpu的种类cpu其实内部已经含有一些小指令集，我们所使用的软件都要经过cpu内部的微指令集来达成。这些指令集的设计驻澳又被分为两种设计理念，这就是世界上常见的两种主要cpu种类：分别是精简指令集（RISC）与复杂指令集（CISC）系统1)精简指令集(Reduced Instruction Set Computing,RISC)Sung公司的SPARC系列、公司的Power Architecture系列（包括PowerPC）、与ARM系列等。ARM：场用的各长牌、PDA、导航系统、网络设备（交换器、路由器）等， 几乎都是使用ARM架构的CPU.2)复杂指令集（Complex Instruction Set Computer, CISC）常见的CISC微指令集CPU主要有AMD、Intel、VIA等的x86架构的CPU.由于AMD、Intel、VIA所开发出来的x86架构CPU被大量使用与个人计算机，因此个人计算机被称为x86架构的计算机。为什么称为x86架构？最早的那颗Intel发展出来的CPU代号称为8086，后来一次架构又开发出...，因此这种架构的cpu就被称为x86架构了。2003年以前Intel所开发的x86架构cpu由8位升级到16、32位，后来AMD依次架构修改新一代的cpu为64位。为了区别两者的差异，因此64位的个人计算机CPU又被统称为x86_64架构。虚拟化指令集：Intel-VT,AMD-SVM目前（2009）主流的CPU都是双核以上的架构了。原本的单核心CPU仅有一个运算单元，所谓的多核则是在一颗CPU封装当中嵌入了两个以上的运算核心。简单讲， 就是一个实体的CPU外壳，含两个以上的CPU单元就是了。除了不同的微指令集，cpu效能的比较， 还有就是cpu的频率。频率就是每秒钟CPU可以运行的次数。Intel的Core2Duo型号E8400的CPU的频率为3.0GHz,表示这颗CPU在一秒内可以进行3.0*10九次方次工作。因为每颗CPU的微指令集不同， 架构也不见得一样，每次频率能进行的工作指令书也不同。频率只能比较同款CPU的速度。cpu运算的数据都是由主存储器提供的， 主存储器与CPU的沟通主要靠的是为部频率，那么每次工作可以传送的资料量有多大？北桥总线称为系统总线，以为是 内存传输的主要心道，所以速度较快。南桥就是所谓的I/O总线北桥所支持的频率称为前端总线速度（Front Side Bus, FSB）,每次传送的位数则是总线宽度。总线带宽则是：FSB*总线宽度，亦即每秒钟可以传送的最大数据量。目前常见的总线宽度有32/64位。与总线宽度相似的，CPU每次能够处理的数据量称为字组大小（word size）字组大小依据cpu设计有32与64位。我们现在所成的计算机时32位或64位主要是依据这个CPU解析的字组大小而来的。cpu每次能够解析的数据量有限， 因此由贮存期传来的数据量就又所限制了。这也导致了32为的cpu最多只能支持最大到4gb的内存。字组大小与总线宽度是可以不同的在PentiumPro时代，该cpu是32位的处理器，但当时的芯片组可以设计出64位的总线宽度。在这样的架构下我们通常还是以CPU的字组大小称呼该架构的。cpu等级由于x86架构的cpu在Intel的Pentium系列（1993年）后就又不统一的较为与设计，为了将不同的CPU规范等级，所以就有了i386,i586,i686.而Intel Celeron与AMD Athlon(K7)年代之后的32位CPU就称为i686等级至于目前的64位CPU则同城为x86_64等级。&<div id="click_content_aid_
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AVX是什么？AVX指令集技术与应用解析
AVX是什么？AVX指令集技术与应用解析
11:37&&|&&作者：
&&|&&关键字：,,,
英特尔AVX指令集将矢量处理能力提升到256bits，可以让CPU的浮点性能最大提升两倍，VEX编码方式也突破x86在解码方面的瓶颈。&br&&br& AVX作为Sandy Bridge处理器最重要的改进，在几天后将闪亮登场，除硬件支持外，软件上的支持也是必不可少的，Windows 7 SP1已经开始支持AVX了。
本文约3146字，需5分钟阅读
是指CPU能执行的所有指令的集合，每一指令对应一种操作，任何程序最终要编译成一条条指令才能让CPU识别并执行。CPU依靠指令来计算和控制系统，所以指令强弱是衡量CPU性能的重要指标，指令集也成为提高CPU效率的有效工具。
CPU都有一个基本的指令集，比如说目前英特尔和AMD的绝大部分处理器都使用的是X86指令集，因为它们都源自于X86架构。但无论CPU有多快，X86指令也只能一次处理一个数据，这样效率就很低下，毕竟在很多应用中，数据都是成组出现的，比如一个点的坐标（XYZ）和颜色（RGB）、多声道音频等。为了提高CPU在某些方面的性能，就必须增加一些特殊的指令满足时代进步的需求，这些新增的指令就构成了扩展指令集。
英特尔CPU扩展指令集演变
英特尔在1996年率先引入了MMX（Multi Media eXtensions）多媒体扩展指令集，也开创了SIMD（Single Instruction Multiple Data，单指令多数据）指令集之先河，即在一个周期内一个指令可以完成多个数据操作，MMX指令集的出现让当时的MMX Pentium大出风头。
英特尔处理器扩展指令集演变史（图片来源后藤弘茂）
SSE（Streaming SIMD Extensions，流式单指令多数据扩展）指令集是1999年英特尔在Pentium III处理器中率先推出的，并将矢量处理能力从64位扩展到了128位。在Willamette核心的Pentium 4中英特尔又将扩展指令集升级到SSE2（2000年），而SSE3指令集（2004年）是从Prescott核心的Pentium 4开始出现。
SSE4（2007年）指令集是自SSE以来最大的一次指令集扩展，它实际上分成Penryn中出现的SSE4.1和中出现的SSE4.2，其中SSE4.1占据了大部分的指令，共有47条，Nehalem中的SSE4指令集更新很少，只有7条指令，这样一共有54条指令，称为SSE4.2。
支持指令集
当我们还在惯性的认为英特尔将推出SSE5时，不料半路杀出来个程咬金，2007年8月，AMD抢先宣布了SSE5指令集(SSE到SSE4均为英特尔出品)，英特尔当即黑脸表示不支持SSE5，转而在2008年3月宣布Sandy Bridge微架构将引入全新的AVX指令集，同年4月英特尔公布AVX指令集规范，随后开始不断进行更新，业界普遍认为支持AVX指令集是Sandy Bridge最重要的进步，没有之一。
英特尔AVX指令集简介
AVX（Advanced Vector Extensions，高级矢量扩展）指令集借鉴了一些AMD SSE5的设计思路，进行扩展和加强，形成一套新一代的完整SIMD指令集规范。
IDF2010上演示AVX应用
在今年4月的IDF2010上，英特尔演示了AVX的应用，在两个不同平台上动态跟踪刘翔运行服上的五星红旗，结果显示，支持AVX的系统视频跟踪的用时为14秒，比不支持AVX的系统快了21秒，性能提升了60%以上。
有兴趣的读者可以点击观看，时间大概在第33分钟左右。
英特尔AVX的新特性
英特尔AVX指令集主要在以下几个方面得到扩充和加强：
·支持256位矢量计算，浮点性能最大提升2倍
·增强的数据重排，更有效存取数据
·支持3操作数和4操作数，在矢量和标量代码中能更好使用寄存器
·支持灵活的不对齐内存地址访问
·支持灵活的扩展性强的VEX编码方式，可减少代码
支持256位矢量计算
自1999年SSE将矢量处理能力从64位提升到128位后，SSE系列指令都只能使用128位XMM寄存器，这次AVX将所有16个128位XMM寄存器扩充为256位的YMM寄存器，从而支持256位的矢量计算。
&128位的XMM寄存器扩展到256位的YMM寄存器
这意味着可以同时处理8个32bit的浮点或是一个256bit的浮点，在写程序时可以忽略SSE 128bit的限制，直接写入一个可以进行多组操作，能够充分利用256bit数据位宽的代码，理想状态下，浮点性能最高能达到前代的2倍水平。
当然有时并不是能完全能利用这256位，在大多数情况下，这些寄存器的高128位是设为0或者是“left unchanged”，同时所有的SSE/SSE2/SSE3/SSSE3/SSE4指令是被AVX全面兼容的（AVX不兼容MMX），因此实际操作的是YMM寄存器的低128位，在这一点上与原来的SSE系列指令集无异。
Sandy Bridge最突出的部分
为了满足指令集带来的改进，Load载入单元也要适应一次载入256Bit的能力，所以增加了一组载入单元完成载入操作，并不是单纯的将带宽扩展一倍。这样可以在一个时钟周期内实现256位的乘、加和Shuffle运算。
使用新的256位寄存器来提升数据I/O效率，更好的标记、传播载入的数据，动态的改变数据序列，以此来组织、访问和载入运算所需的数据，速度更快效率更高。
AVX增加了很多新的浮点运算指令
AVX还引入了很多新的浮点运算指令，浮点运算能力加强，不光提升了3D游戏，还可以更有效的支持如复杂的flash显示，更快的SVG（可伸缩矢量图形）支持，更好的HTML5效果等等，相比用GPU计算来讲功耗更小，体积更小，成本也小，对GPU计算是个不大不小的冲击。
支持3操作数和4操作数
通常一条计算机指令包括有操作码和操作数（operands），操作码决定要完成的操作，操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。比如movaps xmm1, xmm0就是一个双操作数，SSE指令movaps为操作码，其功能是将xmm0寄存器的内容复制给xmm1。
新的3操作数和4操作数格式
AVX指令集改进和加强了原有的在3个操作数指令的编码和语法，使之更灵活。比如要实现 xmm10 = xmm9 + xmm1 的功能，以前需要两个指令执行：
movapps xmm10, xmm9 将xmm9寄存器数据copy到xmm10 addpd xmm10, xmm1 将xmm1和xmm10寄存器数据相加，并存放到xmm10
应用AVX指令集新的3操作数方式，可以直接由一条指令就能完成：
vaddpd xmm10, xmm9, xmm1
显然AVX三操作数能带来更少的寄存器复制，并且代码也更精简。
4操作数虽然是AMD在SSE5中首先提出的，但英特尔的AVX也能支持这一方式，其最终收益是对AVX 128和AVX 256使用非破坏性语法，减少寄存器间的拷贝，精简代码，增加load/op fusion的机会。
movaps xmm0, xmm4 movaps xmm1, xmm2 blendvps xmm1, m128
比如上面的三条指令，利用4操作数，可以不需要使用隐含的xmm0，直接由下面一条指令完成：
vblendvps xmm1, xmm2, m128, xmm4
支持灵活的不对齐内存地址访问
CPU在工作时只能按照内部数据位宽长度（比如说32bit）的整倍数为边界进行内存操作，即只能从地址0、32、64、96...处进行存取，而不能从27、58、83等非边界地址处进行。如果一定要取这些非边界地址处的内容，则必须用若干个操作将其凑出来，因而大大影响存取效率。
一个结构体的设计长度却并不一定是32的倍数，例如一个六个字符的结构其长度为48位，如果多个这样的结构在内存中顺着摆放，则许多结构的起始地址将不在边界处，因此编译程序总是会将每个结构的尾部都加入一些必要的空白，将其凑成32的整数倍，这就是边界对齐的基本道理。
传统的指令中，当访问不对齐内存（unaligned memory access）时，需要相当大的访问周期，甚至会有惩罚性延时，极大地降低速度。
而在AVX指令集中，以VEX前缀编码的算术指令和内存访问指令在访问内存时更灵活，既可访问对齐的内存地址，也可访问未对齐的数据。当然访问未对齐数据，多少都会有损失，但相对传统的指令来说，所承受的惩罚要小得多。
革新的VEX指令编码方式
英特尔在2008年春天的IDF上介绍AVX的时候就表示AVX的重点在于采用了称为“VEX (Vector Extension)”革新的指令编码方式。
VEX编码指令解决方案
x86指令集容易扩张，但是每次对于新指令和新数据类型的增加，都会在操作码（opcode）之前增加了一个字节的前缀（prefix），从而实现对扩展的支持。这样的就带来指令集的复杂化和命令长度增加，从而导致二进制的冗余和增加CPU命令解码硬件的复杂性。
VEX编码方式解决了这个问题，VEX的构想，就是压缩prefix中包含的信息，在1个字节的payload中全部包括了prefix的内容，这样缩短指令长度，从而极大地降低了无谓的code size浪费。并且在今后导入的新的寄存器中，128bits或更长的256bits的数据，也将在payload中压缩。
Intel AVX vs. AMD XOP（图片来源后藤弘茂）
VEX prefix分为2个字节和3个字节的版本，即前缀部分使用C4h和C5h。AMD的XOP指令集采用了类似的方式，XOP前缀字节改成了8Fh，虽然前缀不同，但是payload部分的格式与VEX是相同的。AVX的VEX的编码系统，也反应了英特尔处理器今后的进化趋势，它解决了x86系列CPU在解码能力上的不足。
AVX是Sandy Bridge最重要的改进
AVX相对SSE带来的处理速度提升
英特尔AVX指令集将矢量处理能力提升到256bit，理论上可以让CPU的浮点性能最大提升两倍，而且革新的VEX编码方式也突破x86在解码方面的瓶颈，非常值得期待。
由于AMD的SSE5和AVX指令集功能类似，并且AVX包含更多的优秀特性，虽然SSE5是要早于AVX宣布的，但在去年AMD还是决定支持AVX，避免让开发者徒增开发难度。同时AMD改写SSE5，重定义为XOP、CVT16和FMA4指令集。AMD有关人员甚至暗示由于受到了AVX指令集影响，Bulldozer的计划从2010年延迟到了2011年。
AVX作为Sandy Bridge处理器最重要的改进，在几天后将闪亮登场，除硬件支持外，软件上的支持也是必不可少的，所幸的是Windows 7 SP1已经开始支持英特尔AVX指令集了。
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