MMX (Multimedia Extensions — мультимедийные расширения) — коммерческое название дополнительного набора инструкций, выполняющих характерные для процессов кодирования/декодирования потоковых аудио/видео данных действия за одну машинную инструкцию.
Впервые появился в процессорах Pentium MMX.
В Pentium MMX добавлено 57 новых команд обработки данных и, соответственно — четыре новых типа данных.
За одну операцию команда MMX обрабатывает 64-разрядное двоичное слово (так называемое квадраслово, или QWord).
Новые типы данных образуются от упаковки в квадраслово обычных типов — байтов (по 8), слов (по 4) или двойных слов (по 2).
Четвертый тип представляет собой само квадраслово.
Таким образом, одна элементарная MMX-операция имеет дело либо с одним квадрасловом, что похоже на обычную операцию большой разрядности, либо с двумя двойными словами, четырьмя словами или восемью байтами, причем выполнение происходит одновременно и каждый элемент данных обрабатывается независимо от других.
Подобные групповые операции преобладают во время обработки изображения (группы точек) и звука (группы значений амплитуды).
Основное увеличение производительности — до 60 % — возможно только при использовании программ, правильно применяющих технологию MMX в обработке данных.
Для обработки данных и хранения промежуточных результатов в Pentium MMX используются восемь 64-разрядных регистров MM0..MM7, которые физически совмещены со стеком регистров математического сопроцессора.
При выполнении любой из MMX-команд происходит установка «режима MMX» с отметкой этого в слове состояния сопроцессора (FPU Tag Word).
С этого момента стек регистров сопроцессора рассматривается как набор MMX-регистров;завершает работу в режиме MMX команда EMMS (End MultiMedia State).
С одной стороны, такая реализация позволила обеспечить нормальную работу приложений, использующих MMX, в многозадачных системах, не поддерживающих эту технологию, поскольку все подобные системы создают собственную копию содержимого стека сопроцессора и слова его состояния для каждого процесса.
С другой стороны, переход между режимами занимает значительное время, и совмещение, например, в одном цикле команд сопроцессора с командами MMX может не только не ускорить, а даже существенно замедлить выполнение программы.
Поэтому для достижения наилучших результатов рекомендуется группировать эти команды отдельно друг от друга, что на самом деле не представляет никакой сложности.