Перайсці да змесціва

AVX2

Архітэктурны даведнікFeex

AVX2 пашырае вектарную апрацоўку x86 256-бітнымі цэлалікавымі аперацыямі і дадатковымі інструкцыямі перамяшчэння даных. Сумяшчальны працэсар, уключаны стан AVX і праграмнае забеспячэнне, якое сапраўды выбірае шлях кода AVX2, з'яўляюцца неабходнымі ўмовамі.

Што вам трэба ведаць

AVX2 пашырае вектарную апрацоўку x86 256-бітнымі цэлалікавымі аперацыямі і дадатковымі інструкцыямі перамяшчэння даных. Сумяшчальны працэсар, уключаны стан AVX і праграмнае забеспячэнне, якое сапраўды выбірае шлях кода AVX2, з'яўляюцца неабходнымі ўмовамі.

Як гэта працуе

AVX2 пераносіць шмат упакаваных цэлалікавых аперацый на 256-бітныя рэгістры YMM і дадае такія магчымасці, як цэлалікавыя выбаркі (gathers), зменныя зрухі і больш шырокія перастаноўкі. 256-бітны цэлалікавы вектар можа змяшчаць 32 байты, 16 слоў, 8 двайных слоў або 4 чацвярныя словы; інструкцыя вызначае інтэрпрэтацыю канала. Некаторыя аперацыі дзейнічаюць незалежна ў межах 128-бітных палоў, таму шырокі рэгістр не азначае неабмежаванае перамяшчэнне паміж кожным каналам.

Дзе гэта карысна

Бібліятэка апрацоўкі выяў можа апрацоўваць 32 байтавыя кампаненты ў вектары, пакуль ядро базы даных параўноўвае 8 32-бітных цэлых лікаў. Гэта ілюструе ёмістасць даных, а не абяцанае паскарэнне. Выбаркі па-ранейшаму залежаць ад лакальнасці памяці, і цыкл можа заставацца абмежаваным промахамі кэша, галінаваннямі або пераўтварэннем даных, а не арыфметычнай шырынёй.

Як праверыць падтрымку і актыўнасць

Спачатку выканайце праверкі абсталявання AVX і OSXSAVE/XCR0. Затым пераканайцеся, што CPUID падтрымлівае ліст 7, і праверце біт 5 у CPUID.07H.00H:EBX. Правядзіце тэставанне ўнутры рэальнага асяроддзя разгортвання ў гасцявой АС або кантэйнеры і выкарыстоўвайце падтрымоўваны інтэрфейс дыягностыкі праграмы, дзе ён даступны.

Праграма павінна як змяшчаць адпаведную рэалізацыю, так і выбіраць яе падчас выканання. Пералічэнне апаратных сродкаў, стан рэгістраў, уключаны АС, і скампіляваны базавы ўзровень бінарнага файла - гэта асобныя праверкі. Віртуальная машына можа наўмысна паказваць менш функцый, чым яе хост, а кантэйнер не дадае інструкцый працэсару хоста.

Чаго гэта функцыя не гарантуе

AVX2 не ўключае FMA як аўтаматычнае архітэктурнае следства. Ён таксама сам па сабе не пацвярджае наяўнасць AVX-512, апаратнага паскарэння штучнага інтэлекту або адпаведнасць патрабаванням x86-64-v3. Зборка, скампіляваная глабальна для AVX2, можа збоіць яшчэ да запуску рэзервовага дыспетчара, калі код ініцыялізацыі ўжо змяшчае непадтрымоўваныя інструкцыі.

Сумяшчальнасць і прадукцыйнасць на практыцы

Вымярайце нагрузку цалкам з рэпрэзентатыўнымі данымі. Больш шырокія вектары могуць паменшыць колькасць інструкцый, але пакінуць нязменнымі трафік памяці, сінхранізацыю або затраты на пераўтварэнне. Затрымка інструкцый, прапускная здольнасць і энергаспажыванне залежаць ад канкрэтнай мікраархітэктуры і ўмоў эксплуатацыі.

Практычны чэк-ліст для праверкі

  1. Зафіксуйце дакладную мадэль працэсара або платформы, а таксама задзейнічаныя версіі праграмы, АС і асяроддзя выканання. Захавайце дакладную фармулёўку памылкі або патрабавання.
  2. Звярніцеся да дакументацыі вытворцы для гэтай канкрэтнай мадэлі, затым праверце фактычныя магчымасці і ўключаны стан у асяроддзі, дзе выконваецца праграма.
  3. Супастаўце кожнае патрабаванне выбранага выканальнага файла або бэкэнда. Аналагічнай назвы функцыі, псеўданіма або агульнай назвы тэхналогіі недастаткова.
  4. Пацвердзіце, што праграма выбрала патрэбную рэалізацыю. Выкарыстоўвайце яе задакументаваныя сродкі дыягностыкі і падтрымліваемы запасны варыянт, калі патрабаванні не выконваюцца.
  5. Уносьце па адным падтрымліваемым змяненні за раз і паўтарайце тую ж нагрузку. Захоўвайце зыходную канфігурацыю і магчымасць адкату.

Калі функцыя пазначана, але праграмнае забеспячэнне не можа яе выкарыстоўваць

Пачніце з канкрэтнага кампанента, які выклікае збой. Апаратная база даных апісвае зафіксаваныя магчымасці; аперацыйная сістэма або гіпервізар могуць прадастаўляць іншае фактычнае асяроддзе. Памылка недапушчальнай інструкцыі (illegal instruction) таксама патрабуе даследавання канкрэтнай інструкцыі, якая выклікала збой, і зборкі бінарнага файла, паколькі пашкоджанне даных або іншая непадтрымліваемая інструкцыя могуць выклікаць аналагічны сімптом.

Усталюйце версію праграмы, драйвера або асяроддзя выканання, якая падтрымліваецца для дадзенай платформы, і пры неабходнасці выкарыстоўвайце задакументаваную вытворцам базавую або запасную зборку. Абнаўленне ПЗ не можа стварыць інструкцыю, якой няма ў працэсары. Змяненні ў мікрапраграме (firmware) і палітыках бяспекі павінны адпавядаць працэдурам вытворцы сістэмы і плану аднаўлення, а не агульным рэцэптам аптымізацыі.

Крыніцы і межы прымянення гэтага тлумачэння

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Ядро Linux: выкарыстанне функцый XSTATE у прасторы карыстальніка · x86-64 psABI: узроўні архітэктуры і мікраархітэктуры працэсараў

Гэтыя даведнікі вызначаюць архітэктурныя паводзіны і патрабаванні да праграмнага забеспячэння. Яны не пацвярджаюць незалежна кожнае значэнне функцыі на звязанай старонцы мадэлі абсталявання. Для праверкі падтрымкі мадэллю выкарыстоўвайце даныя вытворцы на адпаведнай старонцы і правярайце фактычную канфігурацыю сістэмы. Гэты артыкул не змяшчае вынікаў тэсціравання (benchmark), сертыфікацыі або даты незалежнага агляду.

Крыніцы і праверка

Рэдакцыйная прыналежнасць: Feex. Дата незалежнай праверкі не зафіксавана. Як мы даследуем.

Ці быў гэты артыкул карысным?

Дастаткова адказаць "так" або "не". Выберыце прычыну, калі хочаце, або дадайце кароткую нататку.

Ці быў гэты артыкул карысным?