Что такое инструкции avx процессора

Обновлено: 21.11.2024

Расширенные векторные расширения (AVX, также известные как Sandy Bridge New Extensions) — это расширения архитектуры набора инструкций x86 для микропроцессоров от Intel и AMD, предложенные Intel в марте 2008 года и впервые поддержанные Intel в процессорах Sandy Bridge, выпущенных в первом квартале. 2011 г. и более поздних версий AMD в третьем квартале 2011 г.

Проще говоря, AVX предоставляет новые функции, новые инструкции и новую схему кодирования для повышения производительности.

Есть несколько способов определить, включает ли ваш процессор инструкции AVX на каждой платформе. Попробуйте выполнить следующие шаги, чтобы узнать, как это сделать.

В Windows щелкните правой кнопкой мыши "Этот компьютер" и выберите "Свойства"
Здесь вы увидите свой процессор в списке
Посмотрите характеристики этого процессора на веб-сайте производителя. Иногда проще всего ввести в Google модель вашего процессора, а затем указать "Технические характеристики".

Apple – macOS

Перейдите в левый верхний угол экрана и нажмите на логотип Apple.
Выберите «Об этом Mac», чтобы найти свою модель и год выпуска.
Просмотрите технические характеристики вашей модели Mac на веб-сайте Apple, чтобы найти модель процессора. Google также является полезным инструментом для поиска этой информации. Например, попробуйте выполнить поиск по запросу «Технические характеристики MacBook Pro конца 2013 года».
Посмотрите характеристики этого процессора на веб-сайте производителя. Иногда проще всего ввести в Google модель вашего процессора, а затем указать "Технические характеристики".

Ниже приведен краткий список ЦП с AVX. Если вы не видите здесь свою систему, возможно, вам придется поискать ее характеристики в Интернете с приведенными выше инструкциями.

Интел

Процессор Sandy Bridge, первый квартал 2011 г.
Процессор Sandy Bridge E, четвертый квартал 2011 г.
Процессор Ivy Bridge, первый квартал 2012 г.
Процессор Ivy Bridge E, третий квартал 2013 г.
Процессор Haswell, второй квартал 2013 г.
Процессор Haswell E, третий квартал 2014 г.
Процессор Broadwell, четвертый квартал 2014 г.
Процессор Broadwell E, второй квартал 2016 г.
Процессор Skylake, третий квартал 2015 г.
Процессор Kaby Lake, третий квартал 2016 г. (мобильные устройства ULV)/1 квартал 2017 года (настольные/мобильные устройства)
Процессор Skylake-X, второй квартал 2017 г.
Процессор Coffee Lake, четвертый квартал 2017 г.
Процессор Cannon Lake (микроархитектура), второй квартал 2018 г.
Процессор Cascade Lake, четвертый квартал 2018 г.
Процессор Ice Lake ожидается в 2019 году.

Примечание. Не все процессоры из перечисленных семейств поддерживают AVX. Как правило, ЦП с коммерческим обозначением «Core i3/i5/i7» поддерживают их, а ЦП «Pentium» и «Celeron» — нет.

Процессоры Jaguar и новее
Процессоры на базе Puma и новее
Процессоры для тяжелого оборудования
Процессоры на базе Bulldozer, четвертый квартал 2011 г.
Процессоры на базе Piledriver, четвертый квартал 2012 г.
Процессоры на базе Steamroller, первый квартал 2014 г.
Процессоры на базе экскаваторов и новее, 2015 г.
Процессоры на базе Zen, первый квартал 2017 г.
Процессоры на базе Zen+, второй квартал 2018 г.
Процессоры на базе Zen 2, третий квартал 2019 г.

AVX расшифровывается как Advanced Vector Extensions. Хотя эта технология стала прорывом в истории вычислительной техники, ее реализация в повседневном вычислительном пространстве для неспециалиста весьма необычна. Таким образом, для большинства процессоров и систем потребительского уровня AVX — это скорее маркетинговый термин, чем реальная функция. Весь потенциал набора инструкций AVX может быть полностью использован на высокопроизводительных рабочих станциях, которые включают крупномасштабные математически сложные и тяжелые приложения. AVX значительно ускоряет эти процессы без дополнительных вычислительных мощностей.

Краткая история AVX

AVX был представлен в линейке процессоров Intel Sandy Bridge и линейке AMD Bulldozer. Процессоры Sandy Bridge вышли на рынок в 1 квартале 2011 года, а AMD запустила линейку Bulldozer в 3 квартале того же года.

Набор инструкций AVX был улучшен в 2013 году, и был выпущен AVX2. Они были выпущены с линейкой процессоров Intel Haswell и линейкой AMD Excavator.

В дальнейшем, в 2016 году, набор инструкций AVX был расширен для поддержки регистров SIMD длиной до 512 бит. Однако поддержка высокопроизводительных процессоров Xeon Phi «Knights Landing» была реализована только в 2016 году.

В настоящее время большинство процессоров потребительского уровня поддерживают как AVX, так и AVX2, и только высокопроизводительные процессоры поддерживают AVX 512.

Список процессоров, поддерживающих AVX и AVX2

Ниже приведен список всех линеек процессоров с поддержкой AVX и/или AVX2.Если конкретный процессор, который вы ищете, не принадлежит ни к одному из приведенных ниже списков, для него нельзя включить AVX.

Как проверить, поддерживает ли ваш процессор AVX/AVX2

Любая программа мониторинга оборудования должна сообщать, поддерживает ли ваша система набор инструкций AVX/AVX2. Если вы используете высокопроизводительную систему серверного уровня, ваша система также должна поддерживать набор инструкций AVX-512.

Загрузив и установив программное обеспечение, запустите его. Вас встретит такой экран. Не устанавливайте флажки «Только датчики» и «Только сводка» и нажмите «Выполнить».

HWiNFO определит конфигурацию вашей системы. Пусть делает свое дело.

После того, как HWiNFO закончит сбор информации о вашей системе, вы увидите окно со сводной информацией о системе.

Обратите внимание на панель функций. Вы увидите множество функций, перечисленных здесь. В случае с моим процессором, старым-добрым Ryzen 5 3600, вы можете видеть, что он поддерживает и AVX, и AVX2, но не поддерживает AVX-512.

Поддерживаемые функции будут выделены зеленым цветом, а неподдерживаемые будут выделены серым цветом. Таким образом, с помощью этого программного обеспечения вы можете быстро проверить, какие функции поддерживает ваш конкретный процессор.

Однако, если у вас нет под рукой процессора, вам придется полагаться на страницу с информацией о продукте. В этом сценарии нет другого теста.

AVX не так важен, как количество ядер и тактовая частота. Но это приятно иметь. Надеюсь, эта статья рассеяла все ваши сомнения, связанные с ней.

Экстремальный компьютерный энтузиаст. Он делит свое время между компьютерным и консольным оборудованием и играми. Он снимает классные видеоролики о ПК на YouTube.

Корпорация Intel добавила в свои процессоры Intel Xeon Scalable ряд новых функций, в том числе следующие:

В этой серии сообщений в блоге рассматриваются новые функции, чтобы объяснить, почему Intel заявляет, что ее новая серверная платформа представляет собой «самый большой прогресс платформы в этом десятилетии».

Что такое Intel AVX-512?

Intel AVX-512 — это набор новых инструкций ЦП, которые влияют на вычислительные функции, хранилище и сетевые функции. Число 512 относится к ширине в битах регистрового файла, который устанавливает параметры того, сколько данных набор инструкций может обрабатывать одновременно. Intel AVX-512 удваивает ширину регистра по сравнению с его предшественником, а также удваивает количество регистров для дальнейшего уменьшения задержки. Он также содержит дополнительные оптимизации для дальнейшего ускорения выполнения задач для современных рабочих нагрузок.

Intel AVX-512 обеспечивает вдвое большее количество операций с плавающей запятой в секунду (FLOPS) за такт по сравнению со своим предшественником, Intel AVX2. Один регистр в Intel AVX-512 может содержать до восьми чисел двойной точности или 16 чисел одинарной точности с плавающей запятой. Другими словами, Intel AVX-512 позволяет обрабатывать в два раза больше элементов данных, чем Intel AVX или Intel AVX2, может обрабатывать с помощью одной инструкции, и в четыре раза больше, чем Streaming SIMD Extensions (SSE) (см. рис. 1).

Рис. 1. Intel AVX-512 увеличивает ширину регистра в 16 раз по сравнению с исходным 32-разрядным регистром и вдвое увеличивает FLOPS по сравнению с Intel AVX2

Intel AVX-512 может повысить производительность для рабочих нагрузок и сценариев использования, таких как научное моделирование, финансовая аналитика, искусственный интеллект (ИИ)/глубокое обучение, 3D-моделирование и анализ, обработка изображений и аудио/видео, криптография и сжатие данных.

Intel AVX-512 также может помочь центрам обработки данных более эффективно использовать доступные ресурсы хранения. Проще говоря, он ускоряет функции хранения, такие как дедупликация, шифрование, сжатие и распаковка. Это достигается за счет удвоения количества битов в регистре с 256 до 512 (см. иллюстративную анимацию здесь). Фактически, он вычисляет функции хранения в два раза быстрее, чем в предыдущем поколении.

У этого ускорения есть несколько вариантов использования:

Высокопроизводительные вычисления в 63 раза быстрее*
ИИ/глубокое обучение в 2 раза быстрее*
В 1 раз выше производительность криптографического хеширования*
Защита данных в 2 раза быстрее*

Эта исключительная обработка алгоритмов шифрования помогает снизить нагрузку на криптографию, что означает, что вы можете развертывать более безопасные данные и службы в распределенных средах без ущерба для производительности.

Вы можете воспользоваться преимуществами Intel AVX-512, выбрав серверные платформы на базе процессоров Intel Xeon Scalable. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о платформе. И следите за этим блогом, чтобы не пропустить следующий пост из этой серии, в котором будет обсуждаться новый Intel Innovation Engine.

*Нажмите здесь, чтобы получить полную информацию о тестировании и заявлениях.

И, как всегда, вы можете быть в курсе последних событий в Prowess, читая блог Prowess и подписываясь на Prowess в Twitter и LinkedIn.

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 (FMA) единицы, удвоив тем самым 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).

Читайте также: