矢量运算

矢量运算 是 IBM 和摩托罗拉为 PowerPC 处理器系列开发的 SIMD 单元。

矢量运算也是摩托罗拉的商标，因此 Apple 也使用术语 Velocity Engine，而 IBM 使用 VMX（矢量媒体扩展）术语来表示此 SIMD 单元。

在矢量运算的帮助下，可以同时对多个数据字应用相同的操作。向量单元（不是计算单个数字，而是将它们一起视为一个向量）支持每个向量最多 16 个元素。

因此，如果软件使用 AltiVec 的全部性能，理论上它可以在最多 16 分之一的时间内完成算术任务。

SIMD 单元最初内置于 PowerPC 处理器中，也内置于后来的（从 POWER6 开始）IBM Power 处理器中，并最终通过 POWER7 作为 VSX（矢量标量扩展）扩展到 64 个寄存器，宽度为 128 位。

在 IBM 的 IBM POWER 平台中，PowerPC 处理器（从 Apple 处理器改为 Intel 处理器）结束后，进一步的开发仍在继续：

矢量运算矢量寄存器始终为 128 位宽。根据使用的数据类型，16、8 或 4 个元素可以保存在这样的向量寄存器中并用于计算。除了整数数据类型“byte”、“short”和“long”之外，还可以使用浮点数据类型“float”（对应于 IEEE 754 single）。 AltiVec 不支持双精度浮点值（'double'）。

但是，矢量运算的问题是：

• 许多开发人员没有意识到这种可能性，只知道它“可以使他们的程序更快”，因为营销计划只提到图形、多媒体和网络领域的加速。 然而，这只会导致这些领域的程序特别广泛地使用浮点运算。
• 处理单元的工作速度如此之快，以至于很难持续为其提供处理用品。 G5 处理器的宽带架构与以前的 G4 系统相比没有任何相关优势。

G5 处理器已经有两个完整的浮点单元，它们独立于矢量运算单元运行，实际上可以占用处理器的整个带宽。

此外，摩托罗拉最新 G4 的 矢量运算 单元比来自 IBM 的 G5 更高效，G5 的 矢量运算单元是“事后”添加到现有处理器中的。

GNU编译器集合GCC， 通过所谓的“内置函数”以及通过特殊矢量类型支持 AltiVec，使用这些矢量类型可以自动“矢量化”诸如 +、-、* 等简单操作。