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VMACC.VV

RISC-V VMACC.VV 指令详解

指令手册OPIVV

将 vs1 与 vs2 的乘积低 SEW 位加到旧 vd。

指令语法

vmacc.vv vd, vs1, vs2, vm
操作数说明
vd:掩码目标寄存器,每个元素产生一位布尔结果。
vs2/vs1 或标量源:按当前 SEW 参与比较。
vm:vm=0 使用 v0 限制参与比较的元素,vm=1 为未掩码。
V向量乘法/乘加整数算术

指令行为说明

VMACC.VV 是 RISC-V V 扩展的破坏性整数乘加指令。对每个活动元素,它把 vs1[i] 与 vs2[i] 的乘积低 SEW 位加到旧 vd[i],并将 SEW 宽结果写回 vd[i]。

VMACC.VV 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VMACC 如何读取旧 vd 累加器,将两个 SEW 源的乘积低半加到它,并写回 SEW 宽结果。

输入的指令
vmacc.vv

教学模型固定 LMUL=m1、vstart=0,只展示所选 VL 的 body 元素。普通掩码形式的 inactive 与 tail 元素按 vtype.vma/vta 处理,不在结果行中伪造确定值;VADC/VMADC/VSBC/VMSBC 则对所有 body 元素执行,v0 位仅作 carry/borrow-in。

OP-V encodingvmacc.vv
funct6
101101
vm
0
vs2
01000
vs1
01100
funct3
000
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
old v4
0xffdf
0x0131
0x0162
0x0193
0xffcb
0x01f5
0x0226
0x0257
v8
0x00fa
0x010b
0x011c
0x012d
0x013e
0x014f
0x0160
0x0171
acc+low*
acc+low*
acc+low*
acc+low*
acc+low*
acc+low*
acc+low*
acc+low*
v12
0x000d
0x0016
0x001f
0x0028
0x0031
0x003a
0x0043
0x004c
v0.t
1
0
1
1
1
0
1
1
v4
...
-
...
...
...
-
...
...
当前步骤

显示 OP-V 32 位编码字段

vmacc.vv 使用 OP-V 编码。动画把固定字段、寄存器字段、vm 和 vs1 字段放在同一条编码带中。

动画只展示官方 V 扩展定义的 ISA 可见关系:OP-V 字段解析、活动元素读取、SEW 宽度整数、mask 控制和 vd 写回;不模拟流水线、缓存或执行时延。

快速理解与检索要点

VMACC.VV 只写活动元素;整数溢出保留低 SEW 位,不产生陷入。

向量-标量 `.vx` 形式使用 x[rs1],向量-向量 `.vv` 形式使用 vs1。
结果按 SEW 宽度写入;高半乘法显式返回 2*SEW 乘积的高 SEW 位。
vm=0 使用 v0 作为执行掩码,vm=1 表示不使用掩码;未活动元素和尾部元素按当前 vma/vta 策略处理。

向量执行上下文

阅读 VMACC.VV 时,不要只看助记符。官方 V 扩展语义还依赖当前 vl、vtype 和掩码状态。.vv:两个向量源逐元素参与运算。

先看 vl

当前 vl 决定 body 元素数量。典型代码会先执行 vsetvli、vsetivli 或 vsetvl,再执行本页指令。

再看 vtype

当前 vtype 提供 SEW、LMUL、tail policy 和 mask policy;这些规则影响元素宽度、寄存器组大小以及非活动/尾部目标元素。

最后看 vm/v0

带 vm 的普通向量指令在 vm=0 时用 v0 作为执行掩码,vm=1 表示未掩码。VMERGE 等少数形式会把 v0 当作数据选择输入。

官方来源:RISC-V V Standard Extension for Vector Operations

常见使用场景

矩阵乘法

结合 «vsetvli t0, a0, e32, m1, ta, ma vmacc.vv v1, v2, v3 # v1[i] = v2[i]*v3[i] + v1[i]» 等实际代码理解该场景。

信号处理

结合 «vsetvli t0, a0, e32, m1, ta, ma vmacc.vv v1, v2, v3 # v1[i] = v2[i]*v3[i] + v1[i]» 等实际代码理解该场景。

卷积

结合 «vsetvli t0, a0, e32, m1, ta, ma vmacc.vv v1, v2, v3 # v1[i] = v2[i]*v3[i] + v1[i]» 等实际代码理解该场景。

使用前检查清单

语法检查
  • 确认当前指令格式为 OPIVV。
  • 确认操作数排列顺序与示例一致。
语义检查
  • 确认目标寄存器用途和调用约定兼容。
  • 确认该指令不是伪指令展开后的底层形式。

容易混淆 / 常见误区

单宽度MAC——乘积高SEW位被丢弃(不同于扩展乘加vwmacc)。需要全精度时用vwmacc。
操作数顺序:vd = vs1*vs2 + vd。vd同时读写。SEW=8/16位时极易溢出。

常见问题

VMACC.VV 如何处理掩码?

vm=0 时用 v0 选择活动元素,vm=1 时所有 body 元素都参与;非活动和尾部元素按当前策略处理。