Ein CPU-Instruction-Set ist eine Gruppe von Befehlen oder Anweisungen, die von einer CPU verstanden und ausgeführt werden können. Jeder Befehl oder jede Anweisung ist eine bestimmte Operation, die von der CPU ausgeführt werden kann, um Daten zu verarbeiten, zu speichern oder zu übertragen. CPU-Instruction-Sets umfassen grundlegende Befehle wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division, sowie erweiterte Befehle, die für spezielle Anwendungen wie Verschlüsselung, Grafikverarbeitung, Datenkompression und maschinelles Lernen ausgelegt sind. Verschiedene CPU-Hersteller haben ihre eigenen Instruction-Sets entwickelt, die sich in der Art und Weise unterscheiden, wie sie Befehle interpretieren und ausführen. Einige der gängigsten CPU-Instruction-Sets sind x86, ARM, MIPS und PowerPC.
Prozessor Befehlssatz: MMX
MMX steht für "Multimedia Extension" und ist ein CPU-Instruction-Set von Intel. MMX wurde ursprünglich im Jahr 1996 als Erweiterung des x86-Instruction-Sets eingeführt, um die Verarbeitung von Multimedia-Daten wie Audio, Video und Grafiken zu verbessern. MMX fügt dem Prozessor neue Befehle hinzu, die speziell für die Verarbeitung von Multimedia-Daten entwickelt wurden, und ermöglicht eine parallele Verarbeitung von Daten durch die Verwendung von speziellen Registern. Durch die Verwendung von MMX können Prozessoren Multimedia-Daten schneller und effizienter verarbeiten und somit die Leistung von Multimedia-Anwendungen verbessern.
Prozessor Befehlssatz: SSE
SSE steht für "Streaming SIMD Extensions" und ist ein CPU-Instruction-Set von Intel, das 1999 eingeführt wurde. Es ist eine Erweiterung des x86-Instruction-Sets und dient dazu, die Verarbeitung von Multimedia-Daten wie Audio, Video und Grafiken zu beschleunigen. SSE fügt dem Prozessor neue Befehle hinzu, die speziell für die Verarbeitung von Multimedia-Daten entwickelt wurden und es ermöglichen, Daten parallel zu verarbeiten. SSE bietet höhere Leistung und Effizienz bei der Verarbeitung von Multimedia-Daten im Vergleich zu früheren Instruction-Sets wie MMX. Seit der Einführung von SSE hat Intel mehrere Generationen von SSE-Instruction-Sets eingeführt, wie SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4, SSE4.1, SSE4.2, AVX (Advanced Vector Extensions) und AVX2, die die Verarbeitung von Multimedia-Daten weiter verbessert und die Leistung moderner CPUs weiter gesteigert haben.
Prozessor Befehlssatz: AES
AES steht für "Advanced Encryption Standard" und ist ein CPU-Instruction-Set, das speziell für die schnelle und effiziente Verschlüsselung und Entschlüsselung von Daten entwickelt wurde. AES wurde erstmals im Jahr 2001 als Standard für die Verschlüsselung von Daten eingeführt und später in das x86-Instruction-Set integriert. Durch die Verwendung von AES können moderne CPUs die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Daten schneller und effizienter durchführen als ältere CPUs ohne das AES-Instruction-Set. AES-Instruction-Sets bieten auch zusätzliche Sicherheit und Schutz für vertrauliche Daten, da sie eine leistungsstarke Verschlüsselung ermöglichen, die schwer zu knacken ist.
Prozessor Befehlssatz: AVX
AVX steht für "Advanced Vector Extensions" und ist ein CPU-Instruction-Set von Intel, das 2011 eingeführt wurde. Es ist eine Erweiterung des SSE-Instruction-Sets und dient dazu, die Verarbeitung von Daten in Vektoren zu beschleunigen. AVX fügt dem Prozessor neue Befehle hinzu, die speziell für die Verarbeitung von Vektordaten entwickelt wurden, und ermöglicht es, mehrere Berechnungen gleichzeitig durchzuführen. Dies führt zu einer höheren Leistung und Effizienz bei der Verarbeitung von Daten, insbesondere in Anwendungen wie Bild- und Videobearbeitung, Simulationen und wissenschaftlichen Berechnungen. AVX2, eine Erweiterung von AVX, bietet noch mehr Vektoroperationen und eine höhere Leistung im Vergleich zu AVX.
Prozessor Befehlssatz: BMI
BMI steht für "Bit Manipulation Instruction Set" und ist ein CPU-Instruction-Set von Intel, das erstmals mit der Prozessorfamilie Haswell im Jahr 2013 eingeführt wurde. Das BMI-Instruction-Set fügt dem Prozessor neue Befehle hinzu, die es erleichtern, Bit-Manipulationen auf Daten durchzuführen. Es ist besonders nützlich für Anwendungen wie Verschlüsselung, Komprimierung und Datenaufbereitung, die Bit-Manipulationen erfordern. Das BMI-Instruction-Set umfasst Befehle für Bit-Extraktion, Bit-Einsetzung und Bit-Verknüpfung, die eine höhere Leistung und Effizienz bei der Verarbeitung von Daten ermöglichen. BMI2 ist eine Erweiterung von BMI und bietet noch mehr Bit-Manipulationsbefehle und höhere Leistung.
Prozessor Befehlssatz: F16
F16 steht für "half-precision floating-point format" und ist eine Möglichkeit, Zahlen im Binärformat mit 16 Bit zu speichern und zu verarbeiten. Es ist ein CPU-Instruction-Set, das es ermöglicht, Berechnungen mit halber Genauigkeit durchzuführen, was die Leistung von Anwendungen wie Computergrafik, maschinelles Lernen und Künstlicher Intelligenz verbessern kann. Das F16-Instruction-Set bietet schnellere und effizientere Berechnungen, da die Verarbeitung von 16-Bit-Zahlen schneller ist als die Verarbeitung von 32-Bit- oder 64-Bit-Zahlen. CPUs, die das F16-Instruction-Set unterstützen, können auch Daten schneller und effizienter speichern, da weniger Speicherplatz benötigt wird.
Prozessor Befehlssatz: FMA
FMA steht für "Fused Multiply-Add" und ist ein CPU-Instruction-Set, das es ermöglicht, Multiplikation und Addition in einem einzigen Schritt durchzuführen. Das FMA-Instruction-Set bietet höhere Leistung und Effizienz bei der Verarbeitung von Daten, insbesondere bei Anwendungen wie Bild- und Videobearbeitung, Simulationen und wissenschaftlichen Berechnungen. Durch die Kombination von Multiplikations- und Additionsoperationen in einem einzigen Schritt wird die Anzahl der Schritte reduziert, die erforderlich sind, um eine Berechnung durchzuführen, und somit die Leistung und Effizienz des Systems verbessert. CPUs, die das FMA-Instruction-Set unterstützen, bieten schnellere und effizientere Berechnungen und können auch den Energieverbrauch reduzieren, da weniger Schritte erforderlich sind, um eine Berechnung durchzuführen.
Prozessor Befehlssatz: SHA
SHA steht für "Secure Hash Algorithm" und ist ein CPU-Instruction-Set, das speziell für die schnelle und effiziente Verarbeitung von kryptografischen Hash-Funktionen entwickelt wurde. Das SHA-Instruction-Set umfasst Befehle für die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Daten unter Verwendung von kryptografischen Hash-Funktionen wie SHA-1, SHA-2 und SHA-3. Durch die Verwendung des SHA-Instruction-Sets können CPUs Hash-Funktionen schneller und effizienter verarbeiten als ohne das SHA-Instruction-Set. Das SHA-Instruction-Set bietet auch zusätzliche Sicherheit und Schutz für vertrauliche Daten, da es eine leistungsstarke Verschlüsselung ermöglicht, die schwer zu knacken ist.
Prozessor Befehlssatz: ABM
ABM steht für "Advanced Bit Manipulation" und ist ein CPU-Instruction-Set von AMD, das erstmals mit der Prozessorfamilie Bulldozer im Jahr 2011 eingeführt wurde. Das ABM-Instruction-Set fügt dem Prozessor neue Befehle hinzu, die es erleichtern, Bit-Manipulationen auf Daten durchzuführen. Es ist besonders nützlich für Anwendungen wie Verschlüsselung, Komprimierung und Datenaufbereitung, die Bit-Manipulationen erfordern. Das ABM-Instruction-Set umfasst Befehle für Bit-Extraktion, Bit-Einsetzung und Bit-Verknüpfung, die eine höhere Leistung und Effizienz bei der Verarbeitung von Daten ermöglichen.
Prozessor Befehlssatz: AMD64
AMD64, auch bekannt als x86-64, ist ein CPU-Instruction-Set von AMD, das erstmals im Jahr 2003 eingeführt wurde. Es ist eine Erweiterung des x86-Instruction-Sets und ermöglicht die Verarbeitung von 64-Bit-Daten anstelle der 32-Bit-Daten, die vom ursprünglichen x86-Instruction-Set unterstützt werden. AMD64 bietet höhere Leistung und Effizienz bei der Verarbeitung von Daten im Vergleich zum ursprünglichen x86-Instruction-Set und ermöglicht auch die Verarbeitung von größeren Datenmengen. AMD64 hat das x86-Instruction-Set praktisch abgelöst und wird heute von den meisten modernen CPUs verwendet.
