Tháng 2 năm 1999, Intel giới thiệu bộ xử lý Pentium III bao gồm một cập nhật đối với MMX gọi là sự xếp đặt các mở rộng SIMD (SSE: Streaming SIMD Extensions).
Đây được gọi là những tập lệnh mới Katmai (KNI: Katmai New Instructions) bởi vì cơ bản chúng bao gồm bộ xử lý Katmai, tên mã của Pentium III. Celeron 533A và những bộ xử lý Celeron nhanh hơn dựa trên nhân Pentium III đều hỗ trợ các tập lệnh SSE. Pentium II đầu tiên, Celeron 533 và những dòng thấp hơn (dựa trên nhân Pentium II) đều không hỗ trợ SSE.
Tổng quát về SSE
SSE bao gồm 70 tập lệnh mới cho xử lý đồ họa và âm thanh trên cơ sở MMX cung cấp. SSE tương tự như MMX; thực tế ngoài được gọi là KNI, SSE cũng được gọi là MMX-2 bởi một số người trước khi nó được phát hành. Ngoài ra để thêm vào nhiều tập lệnh kiểu MMX, tập lệnh SSE cho phép các tính toán dấu chấm động (floating-point calculation) và hiện nay dùng một bộ phận tách biệt trong bộ xử lý thay vì chia sẻ bộ dấu chấm động tiêu chuẩn như MMX.
SSE2 được giới thiệu vào tháng 10 năm 2000 cùng với bộ xử lý Pentium 4, thêm 144 tập lệnh SIMD. SSE2 cũng bao gồm tất cả tập lệnh MMX và SSE trước đó.
SSE3 được ra mắt vào tháng 2 năm 2004 cùng với bộ xử lý Pentium 4 Prescott, thêm 13 tập lệnh mới SIMD để phát triển thuật toán phức tạp, đồ họa, mã hóa video, đồng bộ hóa dãy. SSE3 cũng bao gồm tất cả tập lệnh MMX, SSE và SSE2 trước đó.
SSSE3 (bổ sung vào SSE3) được giới thiệu vào tháng 6 nãm 2006 trong các bộ xử lý máy chủ dãy Xeon 5100 và tháng 7 năm 2006 với các bộ xử lý Core 2. SSSE3 thêm vào 32 tập lệnh S1MD mới vào SSE3.
SSE4 (cũng được gọi là HD Boost bởi Intel) được giới thiệu vào tháng 1 năm 2008 trong các phiên bản của các bộ xử lý Intel Core 2 (SSE4.1) và sau đó được cập nhật vào tháng 10 năm 2008 trong các bộ xử lý Core I7 (SSE4.2). SSE4 bao gồm tổng cộng 54 tập lệnh, với tập hợp con 47 tập lệnh bao gồm SSE4.1 và đầy đủ 54 tập lệnh trong SSE4.2.
Nhận xét
Mặc dù AMD chấp nhận các tập lệnh Intel SSE3 và cũ hơn trong quá khứ, thay vì chấp nhận SSE4, AMD tạo ra một bộ chỉ bốn tập lệnh khác hẳn gọi là SSE4a. AMD cũng thông báo là đang vận hành bộ 170 tập lệnh mới gọi là SSE5, dù là nó sẽ chỉ bao gồm một số tập lệnh Intel SSE4. Điều này có nghĩa là sau SSE3, AMD đang lựa chọn 100% không tương thích với Intel, gây ra sự khó khăn cho những nhà lập trình trong tương lai.
Sự xếp đặt các mở rộng SIMD (SSE) bao gồm những chỉ lệnh mới, bộ dấu chấm động SIMD, số nguyên SIMD bổ sung và các chỉ lệnh điều khiển khả năng bộ nhớ truy cập. Một số công nghệ lấy lợi thế từ SSE bao gồm các ứng dụng advanced imaging, 3D video, streaming audio và video (DVD playback), các ứng dụng nhận giọng nói.
Các tập lệnh SSEx thì hữu ích đặc biệt với giải mã MPEG2. một trình ứng dụng tiêu chuẩn được sử dụng trên các đĩa video DVD. Bộ xử lý được trang bị SSE có khả năng giãi mã MPEG2 trong phần mềm với tốc độ đủ mà không cần lắp thêm card giải mã MPEG2. Bộ xử lý được trang bị SSE tốt hơn, nhanh hơn các bộ xử lý trước khi có nhận diện giọng nói.
Một trong những ưu điểm của SSE qua nền MMX là nó hỗ trợ hoạt động bộ dấu chấm động SIMD chính xác, điều gây nên nghẽn cổ chai trong xử lý đồ họa 3D. Như với nền MMX, SIMD cho phép đa hoạt động để thực hiện cho mỗi chỉ lệnh bộ xử lý. Cụ thể SSE hỗ trợ lên đến 4 hoạt động dấu chấm động trong một chu kỳ, nghĩa là một tập lệnh có thể thao tác đồng thời trên 4 mẫu dữ liệu. Các tập lệnh dấu chấm động SSE được trộn với các tập lệnh MMX không gây ra hiệu ứng nào. SSE cũng hỗ trợ dữ liệu nạp trước (prefetching), một cơ cấu đọc dữ liệu vào bộ nhớ đệm trước khi dữ liệu được gọi ra.
Chú ý rằng để bất kỳ chỉ lệnh SSE nào có ích, chúng phải được mã hoá trong phần mềm bạn đang dùng, vì vậy những ứng dụng nhận ra SSE phải được sử dụng để nhận biết những lợi ích này. Phần lớn công ty phần mềm viết phần mềm liên quan đồ họa và âm thanh ngày nay phải cập nhật những ứng dụng này thành nhận biết SSE (SSE aware) và sử dụng những tính năng của SSE. Cho ví dụ, những ứng dụng đồ họa công suất cao như Adobe Photoshop hỗ trợ các chỉ lệnh SSE cho sự thực thi cao hơn trong các bộ xử lý được trang bị SSE. Microsoft cũng bao gồm hỗ trợ cho SSE trong DirectX 6.1, những trình ứng dụng video và âm thanh sau này của họ được bao hàm trong Windows 98 và mới hơn.
