大前端CPU优化技术--NEON技术

前言

在上一篇中我们讲了SIMD技术的基础和前世今生，可以结合上一篇文章一起看大前端CPU优化技术--SIMD技术。今天我们全局性地讲解下NEON技术​。

目前主流的移动设备以ARM v7和v8版本架构占据了绝大多数的江山，随着近几年64位手机的普及和各大应用市场的强推下，64位的v8呈崛起之势。

ARM在ARMv5 架构开始引入 VFP（vector-floating-point） 指令扩展，可以通过使用短向量指令来加速浮点计算。

armv6架构中已经提出了一些simd的指令，可将多个16bit，8bit的数据加载到32bit寄存器中，但是并没有单独的执行单元，也没有单独的流水线。指令名字就是在之后加16或8的后缀。

armv7开始引入了advanced SIMD，定义了自己的向量寄存器，32*64bit register file，自己的流水线执行单元。这些SIMD的扩展被称为NEON。

NEON

在32-bit内核的处理器上，如Cortex-A系列，如果不采用SIMD则会将大量时间花费在处理8-bit或16-bit的数据上，但是处理器本身的ALU、寄存器、数据深度又是主要为了32-bit的运算而设计的。因此NEON应运而生。

NEON就是一种基于SIMD思想的ARM技术，相比于ARMv6或之前的架构，NEON结合了64-bit和128-bit的SIMD指令集，提供128-bit宽的向量运算(vector operations)。

ARM NEON 技术本质上是一种高级的单指令多数据（SIMD）架构扩展，这种扩展仅在ARM Cortex-A 和 Cortex-R 系列处理器中使用。ARM NEON 单元默认包含在 Cortex-A7 和 Cortex-A15 处理器中，但在其他 ARMv7 Cortex-A 系列处理器中是可选的，某些实现 ARMv7–A 或 ARMv7–R 架构配置文件的Cortex-A 系列处理器可能不包含NEON单元。

NEON演进史