Avx512, в котором процессоры
Обновлено: 05.07.2024
Поддержка Intel инструкций AVX-512 в процессорах Alder Lake вызвала затруднения. Первоначально компания заявляла, что эта функция не будет работать на ее новых процессорах 12-го поколения, а затем отступила, когда поставщики материнских плат нашли несколько обходных путей для включения команд. После небольшой игры в кошки-мышки с поставщиками материнских плат, которые создали новую прошивку для включения этой функции, несмотря на попытки Intel отключить ее, компания, наконец, решила развернуть ядерную опцию и полностью отключить поддержку AVX-512 в более новых версиях Alder Lake. чипсы.
Анонимный источник сообщил нам, что новые партии процессоров Intel, отличных от K (модели, не поддающиеся разгону), похоже, полностью отключили поддержку AVX-512. Мы связались с Intel, и компания направила Tom's Hardware следующее заявление:
"Несмотря на то, что AVX-512 не был отключен предохранителем в некоторых ранних продуктах Alder Lake для настольных ПК, Intel планирует отключить AVX-512 в продуктах Alder Lake в будущем". - Представитель Intel в Tom's Hardware.
Так закончилась сага Alder Lake с AVX-512, поскольку Intel теперь перегорает внутренний предохранитель, чтобы физически отключить поддержку на уровне кремния. AVX-512 — это тип инструкций, который значительно повышает производительность и энергоэффективность программ, которые могут его использовать, как правило, в профессиональных приложениях.
Напоминаем, что Intel изначально сообщила прессе, что AVX-512 не будет работать на новых гибридных процессорах x86 из-за использования двух разных микроархитектур, одна из которых не поддерживает инструкции. Таким образом, Intel заявила, что полностью отключит AVX-512 FMA. Перед запуском появилось руководство Intel по оптимизации, в котором указывалось, что эта функция запланирована для процессоров, но Intel снова заявила, что Alder Lake не будет поддерживать инструкции. Компания выпустила новое руководство, в котором удалены упоминания о работе AVX-512 в процессорах Alder Lake.
Запуск Alder Lake показал, что инструкции работают на некоторых материнских платах с помощью переключателя, созданного производителями материнских плат, что явно противоречит желанию Intel. Intel поначалу хранила молчание по этому поводу, хотя компания сообщила тайваньской прессе, что будет относиться к поддержке AVX-512 на Alder Lake так же, как к разгону — официально не поддерживается и на ваш страх и риск.
В начале января мы впервые услышали о том, что Intel отключит эту функцию с новым микрокодом (прошивкой чипа), представленным в новых обновлениях BIOS. Конечно же, на той же неделе появились новые версии BIOS, которые отключили опцию AVX-512, изгнав верных AVX-512 в страну без обновлений BIOS, если они хотели продолжать использовать инструкции.
На тот момент мы думали, что проблема решена. Тем не менее, MSI нашла способ обойти убийство Intel AVX-512, включив переключатель BIOS, который позволял пользователям легко переключаться между старыми и новыми версиями BIOS, таким образом повторно включив поддержку AVX-512 в прошлом месяце.
Справедливо предположить, что Intel была недовольна продолжающимся обманом, и теперь компания решительно отключает AVX-512 — никакие взломы или хитрости BIOS не позволят включить AVX-512 на всех новых чипах Alder Lake. . Поэтому, если вы решительно настроены на использование AVX-512 на озере Олдер, вам понадобится более старый чип, и вам придется придерживаться одной из старых версий BIOS.
Intel предлагает вам перейти на более дорогие чипы Xeon, если вам нужна поддержка AVX-512 в новых архитектурах. Между тем, по слухам, AMD будет поддерживать AVX-512 в своих чипах Zen 4, что является странным поворотом, если Intel по-прежнему не поддерживает инструкции на своем потребительском оборудовании.
Корпорация Intel также сотрудничает с поставщиками материнских плат, которые обеспечивают возможность разгона моделей не-K компании, предположительно не допускающих разгона. Intel не слишком довольна этими обходными путями, поэтому мы можем ожидать скоро увидеть решение Intel для этой «проблемы».
Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512).
Потребность в повышении производительности вычислений продолжает расти во всех отраслевых сегментах. Чтобы удовлетворить растущие потребности и развивающиеся модели использования, мы продолжаем нашу историю инноваций, оптимизированных для рабочих нагрузок, с помощью Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512), доступного на процессорах Intel® Xeon® Scalable.
Повышение производительности для ресурсоемких рабочих нагрузок
Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) — это набор новых инструкций, которые могут повысить производительность для рабочих нагрузок и применений, таких как научное моделирование, финансовая аналитика, искусственный интеллект (ИИ)/глубокое обучение, 3D-моделирование и анализ, обработка изображений и аудио/видео, криптография и сжатие данных. 1
Расширенные возможности векторной обработки
Благодаря сверхшироким возможностям 512-битных векторных операций Intel® AVX-512 может справиться с самыми требовательными вычислительными задачами.
Приложения могут выполнять 32 операции двойной точности и 64 операции с плавающей запятой одинарной точности за такт в рамках 512-битных векторов, а также восемь 64-битных и шестнадцать 32-битных целых чисел, а также до двух 512-битных операций с плавным умножением. добавить единицы (FMA), таким образом, удвоив ширину регистров данных, удвоив количество регистров и удвоив ширину единиц FMA по сравнению с Intel® Advanced Vector Extensions 2 (Intel® AVX2). 2 3
Раскройте потенциал своих приложений
Узнайте больше о решениях для разработчиков, чтобы оптимизировать свои приложения и использовать преимущества Intel® AVX-512.
Сопутствующие продукты и решения
Повысьте производительность с помощью Intel® AVX-512
Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512), новейший набор векторных инструкций x86 с двумя модулями слияния-умножения и другими оптимизациями для повышения производительности самых ресурсоемких вычислительных задач.
Серверные продукты
От бизнес-данных, интенсивно использующих память, до облака: процессоры Intel® справятся с любой рабочей нагрузкой и повысят производительность центра обработки данных.
Семейство процессоров Intel® Xeon®
Предоставьте облачные вычисления, аналитику в реальном времени, обработку для вашего бизнеса и анализ больших данных. Повысьте эффективность и надежность центра обработки данных, чтобы справиться с любой рабочей нагрузкой.
Корпоративный центр обработки данных
Получите доступ к ресурсам, основанным на богатом опыте Intel в области центров обработки данных.
Понимание Intel® Crypto Acceleration
Узнайте больше об Intel AVX-512 и Intel® Crypto Acceleration, чтобы понять и оптимизировать использование этих инструкций, которые теперь доступны для масштабируемых процессоров Intel® Xeon® 3-го поколения.
Информация о продукте и эффективности
Результаты сравнительного анализа были получены до установки последних исправлений программного обеспечения и обновлений встроенного ПО, предназначенных для устранения эксплойтов, называемых "Spectre" и "Meltdown". Внедрение этих обновлений может сделать эти результаты неприменимыми к вашему устройству или системе.
Intel® AVX 2.0 обеспечивает 16 операций с плавающей запятой двойной точности и 32 операции одинарной точности с плавающей запятой в секунду за такт в рамках 256-битных векторов с двумя 256-битными модулями сложения с плавным умножением (FMA).
Линус Торвальдс написал несколько сообщений на форуме, в которых обсуждает свою неприязнь ко многим наборам инструкций SIMD, а также свою ненависть к тестам FPU и вообще к AVX-512, 512-битным векторным расширениям Intel. Линус, как обычно, абсолютно не сопротивляется этому. Вот краткий пример:
Я надеюсь, что AVX512 умрет мучительной смертью, и что Intel начнет исправлять настоящие проблемы вместо того, чтобы пытаться создавать волшебные инструкции, а затем создавать тесты, на которых они будут хорошо выглядеть…
Я абсолютно ненавижу тесты FP и понимаю, что другим людям это глубоко небезразлично. Я просто думаю, что AVX512 - это совершенно неправильно. Это моя любимая мозоль. Это яркий пример того, что Intel сделала неправильно, отчасти просто усилив фрагментацию рынка.
Торвальдс признает свою предвзятость по этому вопросу и даже рекомендует в какой-то момент относиться к собственному мнению с долей скептицизма. Тем не менее, он подкрепляет свои аргументы некоторыми убедительными тезисами, один из которых встретил почти всеобщее согласие: ключевая проблема с AVX-512 заключается в том, что поддержка фрагментирована по всему рынку.
Разработчики, как правило, не любят переписывать и вручную настраивать код для конкретных архитектур, особенно когда эта ручная настройка применяется только к подмножеству процессоров, предназначенных для запуска соответствующего приложения. Если вы работаете в области высокопроизводительных вычислений или машинного обучения, где распространены серверы AVX-512, это не проблема, но по статистике таких людей очень мало. Большая часть программного обеспечения работает на широком спектре процессоров Intel, большинство из которых не поддерживает AVX-512. Чем слабее поддержка всей линейки продуктов Intel, тем меньше причин для разработчиков использовать AVX-512.
Но на этом проблемы не останавливаются. Одна из причин, по которой разработчики могут неохотно использовать AVX-512, заключается в том, что при включении этого режима частота ЦП сильно снижается. Трэвис Даунс написал потрясающее подробное описание того, как блок AVX-512 процессора Xeon W-2104 ведет себя под нагрузкой.
Он обнаружил, что в дополнение к известному падению производительности из-за снижения частоты также возникает небольшой дополнительный штраф примерно в три процента при переключении в 512-битный режим выполнения и из него. Похоже, это также имеет место, когда AVX2 используется в его тестовых полезных нагрузках, поэтому эта часть штрафа может заключаться в том, что 2104 работает на частоте 3,2 ГГц (без AVX Turbo), на 2,8 ГГц (AVX2) и на 2,4 ГГц при выполнении. АВХ-512. Есть 12.5-процентное снижение частоты при использовании AVX2 по сравнению с его отсутствием и 25-процентный штраф за использование AVX-512.
Но одна из проблем с AVX-512 и причина, по которой он может снизить производительность, заключается в том, что легкое использование AVX-512 — не очень хорошая идея. Когда активация части ЦП требует от вас 25-процентного снижения частоты, последнее, что вы когда-либо хотели бы, — это слегка, но последовательно нажимать на этот блок, вызывая его для нескольких выгодных применений, которые настолько замедляют работу ЦП, что ваш чистая общая производительность ниже, чем она была бы с AVX2 или даже без AVX, в зависимости от сценария.
Торвальдс подробно рассматривает некоторые конкретные технические проблемы, из-за которых AVX-512 является плохим выбором, в том числе случай «нерегулярного использования», для которого AVX-512 очень плохо подходит. Другие участники ветки, такие как Дэвид Кантер, оспаривают идею о том, что AVX-512 плохо использует кремний, указывая на то, что инструкции очень хорошо подходят для приложений ИИ и высокопроизводительных вычислений. Однако проблема фрагментации никому не нравится.
Я полностью согласен с тем, что фрагментация вредит AVX-512. Поскольку пространство, необходимое для его реализации, довольно велико, в принципе нет причин добавлять его к меньшим ядрам ЦП, таким как Atom, который еще даже не поддерживает AVX/AVX2. Что касается того, найдет ли она конкретное применение за пределами приложений AI/ML/HPC, нам придется подождать, пока Intel действительно добавит эту функцию на потребительские процессоры.
Корпорация Intel намерена полностью отключить набор инструкций AVX-512 для всего модельного ряда процессоров Alder Lake. До написания наших обзоров запуска у нас не было причин не верить Intel, когда она утверждала, что AVX-512 недоступен на процессорах 12-го поколения. Однако вскоре производители материнских плат и пользователи обнаружили, что отсутствие AVX-512 оказалось программной блокировкой. Отключение ядер E означало, что производители материнских плат могли включить AVX-512 для ядер P через BIOS. Однако Intel превзошла все ожидания, а это означает, что AVX-512 на Ольховом озере навсегда останется в стороне.
Лучший процессор для игр: лучшие чипы от Intel и AMD
Лучшая видеокарта: ваш идеальный процессор для обработки пикселей ждет вас
Лучший твердотельный накопитель для игр: вперед в игру
По словам Igorslab, Intel сообщила производителям материнских плат, что она заблокирует поддержку AVX-512 на уровне BIOS, вероятно, путем обновления микрокода. Это означает, что любые обходные пути, обнаруженные до сих пор, будут недействительными.
По словам производителя материнских плат, с которым мы говорили, AVX-512 был поздним исключением из официальной спецификации 12-го поколения. Большинство высокопроизводительных материнских плат имеют конструкцию VRM, которая намного эффективнее, чем должна быть. И основная причина этого: AVX-512. В зависимости от того, кого вы спросите, AVX-512 может обеспечить очень полезный прирост производительности, но только в ограниченном числе приложений. Другие считают его мощным вирусом, а рецензенты, как известно, используют тяжелые нагрузки AVX для имитации наихудшего сценария стресс-теста для получения максимальных показаний температуры и энергопотребления.
Циник может сказать, что Intel отключила AVX-512, чтобы снизить экстремальное энергопотребление в обзорах. Процессоры 12-го поколения очень хороши, но их производительность на ватт не так хороша, как у AMD. Если бы AVX-512 широко использовался для обзоров запуска, он был бы признан худшим и, возможно, лишил бы блеска то, что в остальном было бы превосходным процессором.
Несмотря на то, что AVX-512 потребляет меньше энергии, некоторые приложения не смогут его использовать, в том числе эмулятор RPCS3 PS3. Мы говорили о том, как при включении он обеспечивает значительное повышение производительности, поэтому, если вы можете использовать поддержку AVX-512, вам лучше не обновлять свой BIOS с этого момента, если вы можете помочь.
Игровой опыт Криса уходит корнями в середину девяностых, когда он обманом заставил своих родителей купить «учебный компьютер», который был достаточно мощным, чтобы играть в Doom и Tie Fighter. У него появилась любовь к экстремальному разгону, которая уничтожила его сбережения, несмотря на более дешевое оборудование, предлагаемое благодаря его работе в магазине ПК. Чтобы позволить себе больше LN2, он начал подрабатывать обозревателем VR-Zone, прежде чем перепрыгнуть через забор и работать в MSI Australia. С тех пор он вернулся к журналистике, с энтузиазмом рецензируя новейшие и лучшие компоненты для PC & Tech Authority, PC Powerplay, а в настоящее время — для австралийского журнала Personal Computer и PC Gamer. Крис по-прежнему слишком много времени проводит в Borderlands 3, всегда стремясь стать более эффективным убийцей.
Читайте также: