В различных отраслях продолжает возрастать потребность в повышенной вычислительной мощности. Чтобы поддержать повышающийся спрос и усложняющиеся модели использования, разработчики предоставили оптимизированные под рабочие нагрузки инновационные решения, реализуемые в наборе команд Intel AVX-512, которым оснащены новейшие процессоры и сопроцессоры Intel® Xeon Phi™1, а также масштабируемые процессоры Intel Xeon.
Intel AVX-512 - это новый набор команд, который повышает производительность различных рабочих нагрузок, включая научное моделирование, финансовую аналитику, искусственный интеллект и глубинное обучение, 3D-моделирование и анализ данных, обработку изображений, аудио и видео, сжатие данных и шифрование. Набор инструкций AVX-512 состоит из нескольких отдельных наборов, каждый из которых имеет свой собственный уникальный бит функции CPUID, но однако их обычно группируют, поддерживая генерацию процессора (F, CD, ER, PF, BW, DQ, VL, IFMA, VBMI 4VNNIW, 4FMAPS…). AVX-512 состоит из нескольких расширений, которые не все должны поддерживаться всеми реализующими их процессорами (примеры поддержки групп команд процессорами см. в табл. 1). Во всех реализациях требуется лишь только базовое расширение AVX-512F (AVX-512 Foundation).
Использование AVX-512 будет означать, что обработка массивных мультимедийных данных будет проходить с меньшей нагрузкой на процессор. Точнее, работа с использованием аппаратных ресурсов, совместимых с AVX-512, будет максимально эффективна. На этих задачах потребление снизится, а производительность вырастет.
Таблица 1. Процессоры с AVX-512
Усовершенствованные возможности векторной обработки, реализуются благодаря возможностям осуществления операций с 512-битными векторами набора команд Intel AVX-512, что позволит справиться и даже с наиболее требовательными вычислительными задачами. Приложения могут осуществлять 32 операции с плавающей запятой в секунду с удвоенной точностью и 64 операции с плавающей запятой в секунду с одинарной точностью за тактовый цикл в 512-битных векторах, а также 8 целочисленных типов шириной 64 бит и 16 целочисленных типов шириной 32 бит и до двух 512-битных команд Fused Multiply-Add (FMA). Таким образом, ширина регистров данных, число регистров и ширина команд FMA вдвое больше по сравнению с набором команд Intel Advanced Vector Extensions 2.0 (Intel AVX2). С помощью набора команд Intel AVX-512 Intel Advanced Vector Extensions 512 значительно повысится производительность, новейший набор векторных команд x86, включает в себя до двух команд FMA (Fused Multiply-Add) и другие оптимизации для повышения производительности решения наиболее ресурсоемких вычислительных задач.
Intel AVX 2.0 позволяет выполнять 16 операций с плавающей запятой в секунду с удвоенной точностью и 32 операции с плавающей запятой в секунду с одинарной точностью за тактовый цикл в 256-битных векторах, а также до двух 256-битных команд Fused Multiply-Add (FMA).
AVX-512 расширяет систему команд AVX до векторов длиной 512 бит при помощи кодировки с префиксом EVEX. Расширение AVX-512 вводит 32 векторных регистра (ZMM), каждый по 512 бит, 8 регистров масок, 512-разрядные упакованные форматы для целых и дробных чисел и операции над ними, тонкое управление режимами округления (позволяет переопределить глобальные настройки), операции broadcast (рассылка информации из одного элемента регистра в другие), подавление ошибок в операциях с дробными числами, операции gather/scatter (сборка и рассылка элементов векторного регистра в/из нескольких адресов памяти), быстрые математические операции, компактное кодирование больших смещений. AVX-512 предлагает совместимость с AVX, в том смысле, что программа может использовать инструкции как AVX, так и AVX-512 без снижения производительности. Регистры AVX (YMM0-YMM15) отображаются на младшие части регистров AVX-512 (ZMM0-ZMM15), по аналогии с SSE и AVX регистрами Ice Lake.
Версия сайта для слабовидящих