本文探讨了二维卷积运算在图像处理中的内存和指令级并行（ILP）处理。作者首先解释了卷积的概念及其在图像处理中的应用，然后详细分析了CPU如何利用SIMD指令、寄存器重命名、流水线和缓存等技术来优化卷积运算。作者通过分析汇编代码和性能分析工具（如perf）的输出，揭示了影响卷积运算性能的关键因素，如缓存未命中和页面错误。最后，作者提出了一种理论上最优的卷积算法，并将在后续文章中使用C和汇编语言实现。