标量内存读（SMEM）指令允许着色器程序通过标量数据缓存将数据从内存加载到SGPR中，或将数据从SGPR通过标量数据缓存写入内存。指令一次可以读取1到16个双字（Dword），或写入1到4个双字。数据直接读入SGPR，无需任何格式转换。
标量单元在内存和SGPR之间读写连续的双字。这主要用于加载ALU常量和间接T#/S#查找。不支持数据格式转换，也不支持字节或短数据。
7.1 微码编码
标量内存读、写和原子指令使用SMEM微码格式进行编码。
字段描述如下表所示：
表24. SMEM编码字段描述
| 字段 | 大小 | 描述 |
|---|---|---|
| OP | 8 | 操作码 |
| IMM | 1 | 确定如何解释OFFSET字段。 IMM=1：偏移量是地址的20位无符号字节偏移量。 IMM=0：OFFSET[6:0]指定提供无符号字节偏移量的SGPR或M0（对于存储，必须是M0）。STORE和ATOMIC指令不能使用SGPR：只能使用立即数或M0。 |
| GLC | 1 | 全局一致性。 对于加载：控制L1缓存策略：0=hit_lru，1=miss_evict。 对于存储：控制L1缓存旁路：0=写合并，1=写直达。对于原子操作，"1"表示原子操作返回操作前的值。 |
| SDATA | 7 | 要返回读取数据的SGPR，或要从中获取写入数据的SGPR。 读取两个双字时，SDST-sgpr必须是偶数。 读取四个或更多双字时，DST-gpr必须对齐到4的倍数。SDATA必须是：SGPR或VCC。不能是：exec或m0。 |
| SBASE | 6 | SGPR对（SBASE的隐含LSB为零），提供基地址，或对于BUFFER指令，提供包含资源常量的4个SGPR（4-sgpr对齐）。对于BUFFER指令，仅使用的资源字段是：base、stride、num_records。 |
| OFFSET | 20 | 无符号字节偏移量，或保存偏移量的SGPR地址。写入和原子操作：只能是M0或立即数，不能是SGPR。 |
| NV | 1 | 非易失性。 |
| SOE | 1 | 标量偏移启用。 |
7.2 操作
7.2.1 S_LOAD_DWORD, S_STORE_DWORD
这些指令在SGPR和内存之间加载1-16个双字或存储1-4个双字。SGPR中的数据在SDATA中指定，地址由SBASE、OFFSET和SOFFSET字段组成。
标量内存寻址
S_LOAD / S_STORE / S_DCACHE_DISCARD：
ADDR = SGPR[base] + inst_offset + { M0或SGPR[offset]或零 }S_SCRATCH_LOAD / S_SCRATCH_STORE：
ADDR = SGPR[base] + inst_offset + { M0或SGPR[offset]或零 } * 64偏移字段的使用：
| IMM | SOFFSET_EN (SOE) | 地址 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | SGPR[base] + (SGPR[offset]或M0) |
| 0 | 1 | SGPR[base] + (SGPR[soffset]或M0) |
| 1 | 0 | SGPR[base] + inst_offset |
| 1 | 1 | SGPR[base] + inst_offset + (SGPR[soffset]或M0) |
地址的所有组件（base、offset、inst_offset、M0）都以字节为单位，但最低两位被忽略并被视为零。S_DCACHE_DISCARD忽略最低六位，使地址64字节对齐。
如果inst_offset为负数且结果(inst_offset + (M0或SGPR[offset]))为负数，则是非法且未定义的。
对私有空间的标量访问必须使用缓冲区常量或手动转换地址：
Addr = Addr - private_base + private_base_addr + scratch_baseOffset_for_this_wave"隐藏的私有基地址"对硬件不可用：必须预先加载到SGPR中或通过常量缓冲区可用。这相当于驱动程序为缓冲区常量从头计算基地址所必须做的操作。
标量指令不能覆盖自己的源寄存器，因为指令可能由于ATC XNACK而重放。类似地，标量内存子句中的指令不能覆盖子句中任何指令的源寄存器。子句定义为同一类型的内存指令字符串。任何非内存指令都会中断子句。
原子操作是另一种情况，因为它们自然对齐，并且必须在单指令子句中。根据定义，返回操作前值的原子操作会覆盖其数据源，这是可以接受的。
使用缓冲区常量的读/写/原子操作
使用的缓冲区常量字段：base_address、stride、num_records、NV。其他字段被忽略。
标量内存读/写不支持"swizzled"缓冲区。stride仅用于内存地址边界检查，不用于计算访问地址。
SMEM仅提供SBASE地址（字节）和偏移量（字节或双字）。任何"索引 * stride"必须在着色器代码中手动计算，并在SMEM之前添加到偏移量中。
V#.base和最终地址的最低两位被忽略以强制双字对齐。
"m_*" 组件来自缓冲区常量（V#）：
offset = IMM ? OFFSET : SGPR[OFFSET] m_base = { SGPR[SBASE * 2 +1][15:0], SGPR[SBASE] } m_stride = SGPR[SBASE * 2 +1][31:16] m_num_records = SGPR[SBASE * 2 + 2] m_size = (m_stride == 0) ? 1 : m_num_records m_addr = (SGPR[SBASE * 2] + offset) & ~0x3 SGPR[SDST] = read_Dword_from_dcache(m_base, offset, m_size)如果要读取多于1个双字，则返回到SDST+1、SDST+2等，偏移量每DWORD增加4字节。
7.2.2 标量原子操作
标量内存单元支持与向量内存单元相同的内存原子操作集。寻址方式与标量内存加载和存储相同。与向量内存原子操作类似，标量原子操作可以将"操作前值"返回到SDATA SGPR。通过将微码GLC位设置为1来启用此功能。
7.2.3 S_DCACHE_INV, S_DCACHE_WB
此指令使整个数据缓存无效，或对脏数据执行"写回"。不向SDST返回任何内容。
7.2.4 S_MEMTIME
此指令读取64位时钟计数器到一对SGPR：SDST和SDST+1。
7.2.5 S_MEMREALTIME
此指令读取64位"实时计数器"，并将值返回到一对SGPR：SDST和SDST+1。时间值来自频率恒定的时钟（不受电源模式或核心时钟频率变化的影响）。
7.3 依赖性检查
标量内存读和写可以以不同于发出顺序的顺序返回数据；当读取跨越两个缓存行时，它们可以在不同时间返回部分结果。着色器程序使用LGKM_CNT计数器来确定数据何时已返回到SDST SGPR。具体操作如下：
每个单双字的获取，LGKM_CNT递增1
每个两个或更多双字的获取，LGKM_CNT递增2
每个指令完成时，LGKM_CNT递减相同数量
由于指令可以乱序返回，使用此计数器的唯一合理方式是实现S_WAITCNT 0；这会在继续之前等待所有数据从先前的SMEM返回。
7.4 对齐和边界检查
SDST
对于两个双字的获取（包括S_MEMTIME），SDST的值必须是偶数；对于更大的获取，必须是4的倍数。如果不遵循此规则，可能导致无效数据。如果SDST超出范围，则不执行指令。
SBASE
对于S_BUFFER_LOAD，SBASE的值必须是偶数（指定SGPR的地址是4的倍数）。如果SBASE超出范围，则使用SGPR0的值。
OFFSET
OFFSET的值没有对齐限制。
内存地址：如果内存地址超出范围（被钳位），则对于任何超出范围的双字不执行操作。