Armv8 Neon技術的基本原理
Armv8-A包括32位和64位執行狀態，每種狀態都有自己的指令集：
AArch64是用於描述Armv8-A體系結構的64位執行狀態的名稱。
在AArch64狀態下，處理器執行A64指令集，其中包含Neon指令（也稱爲SIMD指令）。 GNU和Linux文檔有時將AArch64稱爲ARM64。
AArch32描述了Armv8-A體系結構的32位執行狀態，該狀態與Armv7幾乎相同。
在AArch32狀態下，處理器可以執行A32（在體系結構的早期版本中稱爲ARM）或T32（Thumb）指令集。 A32和T32指令集向後兼容Armv7，包括Neon指令。
本指南將重點介紹針對Armv8-A架構的AArch64執行狀態使用A64指令進行Neon編程。
如果要編寫Neon代碼以在Armv8-A架構的AArch32執行狀態下運行，則應參考《 Neon程序員指南》的1.0版。
寄存器，向量，通道和元素
如果您熟悉Armv8-A架構配置文件，您會注意到，在AArch64狀態下，Armv8內核是64位架構，並使用64位寄存器，但是Neon單元使用128位寄存器進行SIMD處理。
這是可能的，因爲Neon單元在128位寄存器的單獨寄存器文件上運行。 Neon單元完全集成到處理器中，並共享用於整數運算，循環控制和緩存的處理器資源。 與硬件加速器相比，這大大減少了面積並降低了功耗。 由於Neon單元使用與應用程序相同的地址空間，因此它還使用了更爲簡單的編程模型。
Neon寄存器文件是寄存器的集合，可以作爲8位，16位，32位，64位或128位寄存器進行訪問。
Neon寄存器包含相同數據類型的元素向量。 輸入和輸出寄存器中相同的元素位置稱爲通道。
通常，每條Neon指令都會導致n個操作並行發生，其中n是輸入向量被劃分爲的通道數。 每個操作都包含在通道中。 從一個通道到另一個通道不能有進位或溢出。
Neon向量中的通道數量取決於向量的大小以及向量中的數據元素。
128位Neon向量可以包含以下元素大小：
16個8位元素（操作數後綴.16B，其中B表示字節）
八個16位元素（操作數後綴.8H，其中H表示半字）
四個32位元素（操作數後綴.4S，其中S表示單詞）
兩個64位元素（操作數後綴.2D，其中D表示雙字）
64位Neon向量可以包含以下元素大小（128位寄存器的高64位清除爲零）：
八個8位元素（操作數後綴.8B，其中B表示字節）
四個16位元素（操作數後綴.4H，其中H表示半字）
兩個32位元素（操作數後綴.2S，其中S表示單詞）
向量中的元素從最低有效位開始排序。 即，元素0使用寄存器的最低有效位。 讓我們看一個Neon指令的例子。 指令ADD V0.8H，V1.8H，V2.8H對V1和V2中的向量執行八個通道的16位（8 x 16 = 128）整數元素的並行加法，並將結果存儲在V0中：
一些Neon指令與向量一起作用於標量。 使用標量的指令指定通道索引來引用寄存器中的特定元素。 例如，指令MUL V0.4S，V2.4S，V3.S [2]將V2中的四個32位元素中的每一個乘以V3通道2中的32位標量值，並將結果向量存儲在V0中 。
