Как сообщает Intel: "Прошло уже почти 40 лет с того момента, как корпорация Intel представила свой первый микропроцессор на базе архитектуры x86 – Intel 8086. С начала своего выпуска 8 июня 1978 года микропроцессоры 8086 стали основой для первых персональных компьютеров IBM и буквально изменили наш мир". За прошедшее с тех пор время наборы команд x86 постоянно расширялись и пополнялись новыми наборами, так что сегодня микропроцессоры поддерживают не сотни, а десятки тысяч команд, аппаратно ускоряющих те или иные виды вычислений. Число патентов, которые защищают ISA x86, превысило 1600 штук.
Одним из самых первых усовершенствований в наборе команд x86 ISA стала технология MMX (MultiMedia eXperience), представленная в 1996 году, что позволило ускорить вычисления, связанные с обработкой звука, 2D и 3D графикой, видео, синтезом и распознаванием речи, а также с алгоритмами передачи данных.
Представленное в 1999 году расширение Streaming SIMD Extensions (SSE) включало в себя специализированные команды для приложений, работающих с огромными объемами чисел с плавающей запятой единичной точности (3D геометрией, 3D рендерингом, кодированием и декодированием видео). Еще одним улучшением технологии SIMD стал набор Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2), который оптимизировал потоковое вещание через Интернет и который появился в микропроцессорах Pentium 4 и процессорах Intel Xeon. Расширение SSE2 включало в себя 144 новых 128-битных SIMD инструкций, которые позволили повысить производительность мультимедийных приложений, оптимизировать создание контента, работу научных и инженерных приложений.
"В последующие годы корпорация Intel продолжила улучшать SIMD возможности своих процессоров, представив расширения SSE3, SSSE3 и SSE4, которые повышали производительность в мультимедийных задачах, в приложениях для работы с изображениями и 3D графикой. Начиная с 2011 в процессорах Intel появились расширения Intel® Advanced Vector Extensions (AVX), AVX2 и AVX-512, которые позволяли повысить производительность систем в таких приложениях и рабочих нагрузках как научное моделирование, анализ финансовых данных, искусственный интеллект/глубинное обучение, 3D моделирование и анализ, обработка изображений, аудио и видео, шифрование и сжатие данных".
Для ускорения запуска на платформах Intel приложений на отдельных разделах введён набор Virtual-Machine Extensions (VMX), а для повышения производительности — Transactional Synchronization Extensions (TSX). Появился свой набор инструкций для шифрования AES New Instructions (AES-NI) и Secure Hash Algorithm (SHA) для аутентификации сообщений, в цифровой подписи и для обеспечения целостности данных. Защиту от вредоносных атак обеспечивали расширения Intel Memory Protection Extensions (MPE), Intel Safer Mode Extensions (SMX) и новейшая разработка — Software Guard Extensions (SGX), которая представляет собой инструмент для защиты конкретного кода и данных от раскрытия или модификации за счет использования защищенных областей памяти для их выполнения.
Наконец, совсем недавно Intel представила запатентованные улучшения в архитектуре набора команд для поддержки технологии Intel Optane, в том числе 3D XPoint, которое позволяет минимизировать задержки и повысить производительность систем при выполнении рабочих нагрузок, предъявляющих особые требования к емкости и скорости работы системы хранения. На этом разработки не заканчиваются. Продолжение следует.