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VFWNMSAC.VV

RISC-V VFWNMSAC.VV 指令详解

指令手册OPFVV

拓宽负融合乘减累加器：vs1[i] 与 vs2[i] 为 SEW 宽乘数，宽 vd[i] 为 2*SEW 加数和结果；-(vs1[i] * vs2[i]) + vd[i]。

指令语法

vfwnmsac.vv vd, vs1, vs2[, v0.t]
操作数说明
语法 vfwnmsac.vv vd, vs1, vs2[, v0.t]；32 位 OP-V：opcode=1010111, funct3=001, funct6=111111。
窄向量乘数 EEW=SEW、EMUL=LMUL；vd 既是宽源也是宽结果，EEW=2×SEW、EMUL=2×LMUL。EMUL=2/4/8 按组大小对齐，EMUL>8 保留；窄乘数不得与宽 vd 源组共享寄存器，同名窄源须读取相同初值。
活动元素计算 -(vs1[i] * vs2[i]) + old vd[i]；乘积不单独舍入，只在最终宽结果融合舍入。两个乘数来自同索引向量元素。
省略 v0.t 为 vm=1，写出为 vm=0；掩码关闭源不产生浮点异常，活动异常累积到 fflags。同一寄存器不能同时作为 EEW=1 掩码与不同 EEW 数据源。masked 目标不能含 v0。prestart 不更新；vl=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标（包括 tail）；其余 inactive/tail 按 vma/vta 处理。ta/ma 不保证清零；成功执行复位 vstart=0。
V 1.0 适用于 RV32/RV64，依赖 F/D；要求受支持的格式、合法 vtype、VS/FS 已启用。H 且虚拟化 V=1 时 vsstatus.VS/FS 也须启用。无效 frm 的使用保留（包括 vl=0），vxrm 不参与。动画固定 SEW=32、LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0、RNE 和有限输入，不完整模拟 NaN、无穷或 fflags。
V向量乘法/乘加浮点

扩展条件：V 1.0，RV32/RV64；要求受支持的浮点格式、合法 vtype、VS/FS 已启用。标准 V 支持 SEW=32 到 FP64；不保证 SEW=64 到 FP128。

相关检索词
VFWNMSAC.VV 指令RISC-V VFWNMSAC.VVvfwnmsac.vv 语法vfwnmsac.vv RVVRVV 拓宽融合乘加2*SEW 宽累加器OPFVV 编码

指令行为说明

VFWNMSAC.VV 读取 SEW 宽乘数和 2*SEW 宽旧 vd，按 -(vs1[i] * vs2[i]) + old vd[i] 融合舍入到宽结果并覆盖 vd。仅活动元素执行；动画展示有限 FP32 到 FP64 的 RNE 路径。

VFWNMSAC.VV 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码解码到逐元素拓宽融合乘加：两个 SEW=32 乘数与 2*SEW=64 的宽 vd[i] 在一次 binary64 融合运算中生成结果；第二乘数来自 same-lane vs1。

输入的指令
vfwnmsac.vv
执行环境
LMULm1本动画固定的寄存器组倍数
VLEN4096固定向量寄存器长度（bits）
VLMAX128m1 下的最大元素数
vstart0本动画不展示 prestart 元素
frmRNE固定 RNE 的有限教学环境；真实指令使用动态 frm
FP stateFS enabledFS=Off 会触发非法指令；本动画固定展示 FS 已启用的架构路径
acc/dest EEW64vd 是 FP64 宽加数和结果
vta/vmata, ma尾部/非活动元素策略
opcode1010111OP-V 主操作码
编码字段
0xfc861257
31..26
25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
111111
funct6
0
vm
01000
vs2
01100
vs1
001
funct3
00100
vd
1010111
OP-V
执行数据路径

lane 0: fma(-(1), 0.5, 0.5) -> 0

显示的 lane 与当前步骤高亮同步；其余逐元素结果位于下方。

步骤 1 / 15
读取 OP-V 编码字段

V 扩展浮点指令使用 OP-V 主操作码，字段包含 funct6、源寄存器、vm、funct3、vd 和 opcode。

逐元素结果
长向量在模块内部横向滚动，不造成页面溢出。
i=0活动
fma(-(1), 0.5, 0.5)
0
i=1活动
fma(-(1.5), 1, -1)
-2.5
i=2跳过
v0.t=0，不执行
--
i=3活动
fma(-(2.5), 2, -2.5)
-7.5
i=4活动
fma(-(-3), 2.5, 4)
11.5
i=5活动
fma(-(3.5), 3, -4.5)
-15
i=6跳过
v0.t=0，不执行
--
i=7活动
fma(-(4.5), 4, -8.5)
-26.5
本模型固定 SEW=32、LMUL=m1、VLEN=4096、VLMAX=128、vstart=0、合法 vtype、VS/FS 已启用及 ta/ma。乘数先表示为 binary32，结果为 binary64。旧 vd 为 binary64；融合运算仅在最终结果处以 RNE 舍入。宽 vd 同时是源，不能与窄乘数共享寄存器。同名窄源必须有相同初始位模式。非活动与尾部不显示确定值；VL=0 不更新任何目标元素。NaN、无穷、fflags 和微架构周期不在模型范围；真实指令使用动态 frm，无效 frm 的使用保留（包括 VL=0）。

快速理解与检索要点

先把 vs1[i] 与 vs2[i] 作为 SEW 宽乘数读取，再与宽 vd[i] 按 -(vs1[i] * vs2[i]) + vd[i] 融合；vd[i] 被结果覆盖。

每个活动元素计算 -(vs1[i] * vs2[i]) + old vd[i]；乘数为 SEW，旧 vd 和结果为 2*SEW，只在最终宽结果处融合舍入。
32 位 OP-V：opcode=1010111、funct3=001、funct6=111111；两个乘数为同索引向量元素。
窄向量源 EMUL=LMUL，宽 vd 的 EMUL=2*LMUL（最大8，按组大小对齐）；宽 vd 也是源，不能与窄乘数共享寄存器。同名窄源须读取相同初值。
活动元素满足 vstart≤i<vl 且掩码允许；vl=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标元素。ta/ma 不保证清零；成功执行复位 vstart=0。
真实指令使用动态 frm，无效 frm 使用保留（包括 vl=0）；活动浮点异常累积到 fflags，vxrm 不参与。
The RISC-V Instruction Set Manual, Volume I: Unprivileged Architecture, Version 20260120 — 31.13.7 Vector Widening Floating-Point Fused Multiply-Add Instructions; 31.3, 31.5, 31.10, 31.13, 31.18.3, 31.20

向量执行上下文

语法 vfwnmsac.vv vd, vs1, vs2[, v0.t]；32 位 OP-V：opcode=1010111, funct3=001, funct6=111111。

窄向量乘数 EEW=SEW、EMUL=LMUL；vd 既是宽源也是宽结果，EEW=2×SEW、EMUL=2×LMUL。EMUL=2/4/8 按组大小对齐，EMUL>8 保留；窄乘数不得与宽 vd 源组共享寄存器，同名窄源须读取相同初值。

活动元素计算 -(vs1[i] * vs2[i]) + old vd[i]；乘积不单独舍入，只在最终宽结果融合舍入。两个乘数来自同索引向量元素。

省略 v0.t 为 vm=1，写出为 vm=0；掩码关闭源不产生浮点异常，活动异常累积到 fflags。同一寄存器不能同时作为 EEW=1 掩码与不同 EEW 数据源。masked 目标不能含 v0。prestart 不更新；vl=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标（包括 tail）；其余 inactive/tail 按 vma/vta 处理。ta/ma 不保证清零；成功执行复位 vstart=0。

V 1.0 适用于 RV32/RV64，依赖 F/D；要求受支持的格式、合法 vtype、VS/FS 已启用。H 且虚拟化 V=1 时 vsstatus.VS/FS 也须启用。无效 frm 的使用保留（包括 vl=0），vxrm 不参与。动画固定 SEW=32、LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0、RNE 和有限输入，不完整模拟 NaN、无穷或 fflags。

The RISC-V Instruction Set Manual, Volume I: Unprivileged Architecture — Version 20260120, Chapter 31

常见使用场景

拓宽负融合乘减

假定 V/VS/FS 已启用、合法 e32,m1、所需格式受支持、frm=RNE、VLMAX≥4、a0=4；vsetvli 后 vl=4、vstart=0。省略 v0.t，未掩码；old v4/v5(binary64)=[1,2,-3,4], v8(binary32)=[3,-1,2,5], v12(binary32)=[2,4,-2,0] → v4/v5=[-5,6,1,4]。tail 按 ta 处理，不保证清零。

使用前检查清单

语法检查
  • 语法 vfwnmsac.vv vd, vs1, vs2[, v0.t]；32 位 OP-V：opcode=1010111, funct3=001, funct6=111111。
  • 窄向量乘数 EEW=SEW、EMUL=LMUL；vd 既是宽源也是宽结果，EEW=2×SEW、EMUL=2×LMUL。EMUL=2/4/8 按组大小对齐，EMUL>8 保留；窄乘数不得与宽 vd 源组共享寄存器，同名窄源须读取相同初值。
语义检查
  • 活动元素计算 -(vs1[i] * vs2[i]) + old vd[i]；乘积不单独舍入，只在最终宽结果融合舍入。两个乘数来自同索引向量元素。
  • 省略 v0.t 为 vm=1，写出为 vm=0；掩码关闭源不产生浮点异常，活动异常累积到 fflags。同一寄存器不能同时作为 EEW=1 掩码与不同 EEW 数据源。masked 目标不能含 v0。prestart 不更新；vl=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标（包括 tail）；其余 inactive/tail 按 vma/vta 处理。ta/ma 不保证清零；成功执行复位 vstart=0。
  • V 1.0 适用于 RV32/RV64，依赖 F/D；要求受支持的格式、合法 vtype、VS/FS 已启用。H 且虚拟化 V=1 时 vsstatus.VS/FS 也须启用。无效 frm 的使用保留（包括 vl=0），vxrm 不参与。动画固定 SEW=32、LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0、RNE 和有限输入，不完整模拟 NaN、无穷或 fflags。

容易混淆 / 常见误区

官方公式是 vd[i] = -(vs1[i] * vs2[i]) + vd[i]；vd 是宽加数且被结果覆盖。
两个乘数为 SEW 宽，vd 为 2*SEW 宽；不要把本指令当作普通单宽 FMA 或纯 VFWMUL。
融合乘加只在最终宽结果处舍入，不应拆成先舍入乘积再相加的两步模型。

常见问题

vd 是仅输出寄存器吗？

不是。官方定义中 vd 是 2*SEW 宽加数，也会被最终结果覆盖；动画将它作为可编辑的累加器输入显示。