FMA x86

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FMA x86 ist eine Befehlssatzerweiterung für Mikroprozessoren von Intel und AMD zur Unterstützung der Fused-Multiply-Add-Technik (FMA). Von AMD erfolgte hierzu erstmals eine Umsetzung in den „Bulldozer“-CPUs. Intel setzte dies erst in den Haswell-Prozessoren ein.

Es gibt zwei nicht miteinander kompatible Ausführungen, FMA4 und FMA3:

• FMA4 ist die vollwertige Version, die eine Operation der Form ${\displaystyle d=a+b\cdot c}$ erlaubt;
• FMA3 erfordert dagegen, dass das Zielregister eines der Operandenregister ist, und dieser dadurch überschrieben wird.

Neue Eigenschaften

FMA erweitert die Möglichkeiten zu Vektoroperationen und kann als Erweiterung der AVX-Befehle gesehen werden.

Neue Instruktionen

Anwendung

• Nützlich für gleitkommaintensive Berechnung, vor allem im Multimedia-, wissenschaftlichen oder Finanzberechnungen. Ganzzahloperationen sollen später folgen.
• Erhöht Parallelität und Durchsatz von Gleitkomma-SIMD-Berechnungen
• Verringert die Registerlast durch nicht destruktive Vier-Operanden-Form (im Fall von FMA4)
• Erhöht die Präzision gegenüber der Realisierung als zwei verkettete Multiplikations- und Additionsvorgänge. So kann es dazu kommen, dass wenn der Compiler automatisch eine Verkettung von Multiplikation und Addition durch eine FMA-Operation realisiert, dass man ein anderes, nämlich präziseres, Rechenergebnis bekommt.

Einzelnachweise

1. ↑ btarunr: AMD „Zen“ Does Support FMA4, Just Not Exposed. In: TechPowerUp. 15. Oktober 2018, abgerufen am 10. März 2025 (englisch).