Jeu d'instructions CLMUL

Carry-less Multiplication (CLMUL) est une extension du jeu d'instructions x86 utilisé par les microprocesseurs d’Intel et d’AMD qui a été proposé par Intel en mars 2008^[1] et mis à disposition dans les processeurs Intel Westmere annoncés au début de 2010. Mathématiquement, l’instruction implémente la multiplication des polynômes sur le corps fini GF(2) où la chaîne de bits ${\displaystyle a_{0}a_{1}\ldots a_{63}}$ représente le polynôme ${\displaystyle a_{0}+a_{1}X+a_{2}X^{2}+\cdots +a_{63}X^{63}}$. L’instruction CLMUL permet également une implémentation plus efficace de la multiplication étroitement liée sur des corps finis plus grands GF(2^k) que le jeu d’instructions traditionnel^[2].

L’une des utilisations de ces instructions est d’améliorer la vitesse des applications effectuant le chiffrement par bloc en Galois/Counter Mode, qui dépend de la multiplication sur le corps fini GF(2^k). Une autre application est le calcul rapide des valeurs CRC^[3], y compris celles utilisées pour implémenter l’algorithme Deflate de la fenêtre glissante (en) LZ77 dans zlib et pngcrush (en)^[4].

ARMv8 dispose également d’une version de CLMUL. SPARC appelle sa version XMULX, pour « XOR multiplication ».