平面内存指令将数据片段读入或写出VGPR（向量通用寄存器）；波前（wavefront）中的每个工作项（work-item）都会独立执行此操作。与缓冲区（buffer）或图像（image）指令不同，平面指令不使用资源常量（resource constant）来定义内存表面的基地址。相反，平面指令使用来自VGPR的单个平面地址；此地址将内存视为单个平面内存空间进行寻址。该内存空间包括显存（video memory）、系统内存（system memory）、LDS（本地数据共享）内存以及暂存（scratch，私有）内存。它不包括GDS（全局数据共享）内存。平面内存空间的某些部分可能不映射到任何真实内存，访问这些区域会产生内存违规错误。地址所映射到的内存空间的确定由一组"内存窗口"（memory aperture）基地址和大小寄存器控制。
9.1. 平面内存指令
平面内存指令允许内核（kernel）读取或写入内存中的数据，或对已存在于内存中的数据执行原子操作。这些操作通过纹理L2缓存进行。指令声明哪个VGPR保存地址（32位或64位，取决于内存配置），哪个VGPR发送数据，哪个VGPR接收数据。平面指令还使用M0寄存器，如下表所述：
表41. 平面、全局和暂存微码格式
| 字段 | 位宽 | 描述 |
|---|---|---|
| OP | 7 | 操作码（Opcode）。可以是平面、暂存或全局指令。见下表。 |
| ADDR | 8 | 保存地址的VGPR。对于64位地址，ADDR包含低有效位（LSB），ADDR+1包含高有效位（MSB）。 |
| DATA | 8 | 保存数据第一个双字（Dword）的VGPR。指令可使用0-4个双字。 |
| VDST | 8 | 数据返回内核的目标VGPR，可来自LOAD指令或GLC=1的原子指令（返回操作前值）。 |
| SLC | 1 | 系统级一致性（System Level Coherent）。与GLC结合使用以确定缓存策略。 |
| GLC | 1 | 全局级一致性（Global Level Coherent）。对于原子指令，GLC：1表示返回操作前值，0表示不返回操作前值。 |
| SEG | 2 | 内存段（Memory Segment）：0=FLAT，1=SCRATCH，2=GLOBAL，3=保留。 |
| LDS | 1 | 设置时，数据在LDS和内存之间移动，而不是VGPR和内存之间。仅用于全局和暂存指令；对于平面指令必须为零。 |
| NV | 1 | 非易失性（Non-volatile）。设置时，读/写操作在非易失性内存上进行。 |
| OFFSET | 13 | 地址偏移量。 暂存、全局：13位有符号字节偏移量。 平面：12位无符号偏移量（最高位被忽略）。 |
表42. 平面、全局和暂存操作码
| 平面操作码 | 全局操作码 | 暂存操作码 |
|---|---|---|
| FLAT | GLOBAL | SCRATCH |
| FLAT_LOAD_UBYTE | GLOBAL_LOAD_UBYTE | SCRATCH_LOAD_UBYTE |
| FLAT_LOAD_UBYTE_D16 | GLOBAL_LOAD_UBYTE_D16 | SCRATCH_LOAD_UBYTE_D16 |
| FLAT_LOAD_UBYTE_D16_HI | GLOBAL_LOAD_UBYTE_D16_HI | SCRATCH_LOAD_UBYTE_D16_HI |
| FLAT_LOAD_SBYTE | GLOBAL_LOAD_SBYTE | SCRATCH_LOAD_SBYTE |
| FLAT_LOAD_SBYTE_D16 | GLOBAL_LOAD_SBYTE_D16 | SCRATCH_LOAD_SBYTE_D16 |
| FLAT_LOAD_SBYTE_D16_HI | GLOBAL_LOAD_SBYTE_D16_HI | SCRATCH_LOAD_SBYTE_D16_HI |
| FLAT_LOAD_USHORT | GLOBAL_LOAD_USHORT | SCRATCH_LOAD_USHORT |
| FLAT_LOAD_SSHORT | GLOBAL_LOAD_SSHORT | SCRATCH_LOAD_SSHORT |
| FLAT_LOAD_SHORT_D16 | GLOBAL_LOAD_SHORT_D16 | SCRATCH_LOAD_SHORT_D16 |
| FLAT_LOAD_SHORT_D16_HI | GLOBAL_LOAD_SHORT_D16_HI | SCRATCH_LOAD_SHORT_D16_HI |
| FLAT_LOAD_DWORD | GLOBAL_LOAD_DWORD | SCRATCH_LOAD_DWORD |
| FLAT_LOAD_DWORDX2 | GLOBAL_LOAD_DWORDX2 | SCRATCH_LOAD_DWORDX2 |
| FLAT_LOAD_DWORDX3 | GLOBAL_LOAD_DWORDX3 | SCRATCH_LOAD_DWORDX3 |
| FLAT_LOAD_DWORDX4 | GLOBAL_LOAD_DWORDX4 | SCRATCH_LOAD_DWORDX4 |
| FLAT_STORE_BYTE | GLOBAL_STORE_BYTE | SCRATCH_STORE_BYTE |
| FLAT_STORE_BYTE_D16_HI | GLOBAL_STORE_BYTE_D16_HI | SCRATCH_STORE_BYTE_D16_HI |
| FLAT_STORE_SHORT | GLOBAL_STORE_SHORT | SCRATCH_STORE_SHORT |
| FLAT_STORE_SHORT_D16_HI | GLOBAL_STORE_SHORT_D16_HI | SCRATCH_STORE_SHORT_D16_HI |
| FLAT_STORE_DWORD | GLOBAL_STORE_DWORD | SCRATCH_STORE_DWORD |
| FLAT_STORE_DWORDX2 | GLOBAL_STORE_DWORDX2 | SCRATCH_STORE_DWORDX2 |
| FLAT_STORE_DWORDX3 | GLOBAL_STORE_DWORDX3 | SCRATCH_STORE_DWORDX3 |
| FLAT_STORE_DWORDX4 | GLOBAL_STORE_DWORDX4 | SCRATCH_STORE_DWORDX4 |
| FLAT_ATOMIC_SWAP | GLOBAL_ATOMIC_SWAP | 无 |
| FLAT_ATOMIC_CMPSWAP | GLOBAL_ATOMIC_CMPSWAP | 无 |
| FLAT_ATOMIC_ADD | GLOBAL_ATOMIC_ADD | 无 |
| FLAT_ATOMIC_SUB | GLOBAL_ATOMIC_SUB | 无 |
| FLAT_ATOMIC_SMIN | GLOBAL_ATOMIC_SMIN | 无 |
| FLAT_ATOMIC_UMIN | GLOBAL_ATOMIC_UMIN | 无 |
| FLAT_ATOMIC_SMAX | GLOBAL_ATOMIC_SMAX | 无 |
| FLAT_ATOMIC_UMAX | GLOBAL_ATOMIC_UMAX | 无 |
| FLAT_ATOMIC_AND | GLOBAL_ATOMIC_AND | 无 |
| FLAT_ATOMIC_OR | GLOBAL_ATOMIC_OR | 无 |
| FLAT_ATOMIC_XOR | GLOBAL_ATOMIC_XOR | 无 |
| FLAT_ATOMIC_INC | GLOBAL_ATOMIC_INC | 无 |
| FLAT_ATOMIC_DEC | GLOBAL_ATOMIC_DEC | 无 |
上述原子指令也有"_X2"版本（64位）。
9.2. 指令
FLAT指令集几乎与缓冲区（Buffer）指令集相同，但没有FORMAT（格式）读写操作。与缓冲区指令不同，FLAT指令不能直接将数据返回到LDS，只能返回到VGPRs。
FLAT指令不使用资源常量（V#）或采样器（S#）；但是，它们需要一个SGPR对（SGPR-pair）来保存暂存空间信息，以防任何线程的地址解析为暂存空间。详情参见暂存空间部分。
在内部，FLAT指令同时作为LDS指令和缓冲区指令执行；因此，它们会递增VM_CNT和LGKM_CNT计数器，并且只有在两者都被递减后才被认为完成。无法事先确定FLAT指令是否仅使用LDS或TA内存空间。
9.2.1. 顺序性
平面指令之间可以乱序完成。如果一条平面指令在纹理缓存中找到其所有数据，而下一个平面指令在LDS中找到其所有数据，则第二条指令可能先完成。如果两次取数返回数据到同一个VGPR，则结果未知。
9.2.2. 重要的时序考虑
由于FLAT加载的数据可能来自LDS或纹理缓存，并且这些单元具有不同的延迟，因此在VM_CNT和LGKM_CNT计数器方面存在潜在的竞态条件。因此，在FLAT指令之后唯一合理的S_WAITCNT值是零。
9.3. 寻址
FLAT指令支持64位和32位寻址。地址大小使用模式寄存器（PTR32）设置，并且每个波（wave）存储该值的本地副本。
用于窗口检查的地址在32位和64位模式下有所不同；但此处不涵盖此内容。
64位地址的存储方式为：低有效位（LSB）存储在ADDR指定的VGPR中，高有效位（MSB）存储在ADDR+1指定的VGPR中。
对于暂存空间，纹理单元从VGPR获取地址并执行以下操作：
Address = VGPR[addr] + TID_in_wave * Size - private aperture base (in SH_MEM_BASES) + offset (from flat_scratch)9.4. 全局指令
全局指令类似于平面指令，但程序员必须确保没有线程访问LDS空间；因此，全局指令不使用LDS带宽。
全局指令提供两种寻址类型：
内存地址 = VGPR地址 + 指令偏移量。
内存地址 = SGPR地址 + VGPR偏移量 + 指令偏移量。
地址组件的大小取决于ADDRESS_MODE：32位或64位指针。VGPR偏移量为32位。
这些指令还允许数据直接在LDS和内存之间移动，而无需经过VGPRs。
由于这些指令不访问LDS，仅使用VM_CNT，而不使用LGKM_CNT。如果全局指令尝试访问LDS，则指令返回MEM_VIOL（内存违规）。
9.5. 暂存指令
暂存指令类似于平面指令，但程序员必须确保没有线程访问LDS空间，并且内存空间是交错（swizzled）的。因此，暂存指令不使用LDS带宽。
暂存指令还支持多双字访问和非对齐访问（尽管非对齐访问速度较慢）。
暂存指令使用以下寻址方式：
内存地址 = flat_scratch.addr + swizzle(V/SGPR偏移量 + 指令偏移量, 线程ID)
偏移量可以来自SGPR或VGPR，并且是32位无符号字节。
地址组件的大小取决于ADDRESS_MODE：32位或64位指针。VGPR偏移量为32位。
这些指令还允许数据直接在LDS和内存之间移动，而无需经过VGPRs。
由于这些指令不访问LDS，仅使用VM_CNT，而不使用LGKM_CNT。暂存指令不可能访问LDS；因此，不会进行错误或窗口检查。
9.6. 内存错误检查
TA（纹理数组）和LDS都可以报告由于错误地址导致的错误。这可能在以下情况下发生：
无效地址（在任何窗口之外）
写入只读表面
数据未对齐
地址越界：
LDS访问地址超出范围：[0, MIN(M0, LDS_SIZE)-1]
暂存访问地址超出范围：[0, scratch-size -1]
对于具有错误地址的线程的策略是：超出此范围的写入不会写入值，读取返回零。
来自LDS或TA的地址错误通过它们各自的"指令完成"总线作为MEM_VIOL返回。这会设置波（wave）的MEM_VIOL TrapStatus位，并在相应的EXCPEN位设置时导致异常（trap）。
9.7. 数据
FLAT指令可以在VGPRs和/或内存中使用零到四个连续的双字数据。DATA字段确定哪些VGPR（如果有）提供源数据，而VDST VGPRs保存返回数据（如果有）。不进行数据格式转换。
9.8. 暂存空间（私有）
暂存空间（线程私有内存）是由窗口寄存器定义的内存区域。当地址落在暂存空间中时，硬件会自动执行额外的地址计算。内核必须提供额外信息（以FLAT_SCRATCH寄存器的形式）以便进行此计算。
FLAT_SCRATCH地址会随着每个FLAT请求自动发送。
FLAT_SCRATCH是一个64位字节地址。着色器通过将两个独立的值相加来构成该值：基地址（可以通过初始化的SGPR传递，或通过常量缓冲区传递）和每波分配偏移量（也在SGPR中初始化）。
