FMA і FMA3

Што вам трэба ведаць

Як гэта працуе

Сумешчаная аперацыя ацэньвае здабытак і суму як адну арыфметычную аперацыю перад акругленнем да фармату прызначэння. Гэта можа захаваць унёсак, які быў бы страчаны, калі б спачатку было выканана акругленне множання. Формы інструкцый 132, 213 і 231 выбіраюць, якія аперанды забяспечваюць здабытак, складнік і перазапісванае прызначэнне. Скалярныя і запакаваныя формы маюць розныя паводзіны для скразных палос.

Дзе гэта карысна

Ацэнка паліномаў, множанне матрыц і лічбавыя фільтры могуць выкарыстоўваць FMA для аб'яднання арыфметычных аперацый. Сумешчаны вынік можа адрознівацца ад праграмы, якая наўмысна выкарыстоўвае дзве асобныя аперацыі. Таму налады сцягвання (contraction) кампілятара і патрабаванні да лікавай узнаўляльнасці маюць важнае значэнне, як і даступнасць інструкцый.

Як праверыць падтрымку і актыўнасць

Для інструкцый VEX FMA3 правярайце біт 12 CPUID.01H:ECX разам з поўнымі праверкамі стану АС для AVX. Пры выкарыстанні формаў EVEX правярайце дадатковыя падмноства і стан AVX-512, неабходныя для гэтых формаў. Правярайце сцягі кампілятара, калі лікавыя вынікі змяняюцца пасля пераўзборкі.

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

FMA не азначае, што кожны выраз з плаваючай коскай ацэньваецца з дадатковай дакладнасцю, і не гарантуе ідэнтычных вынікаў пры розных наладах кампілятара. FMA4 - гэта іншае сямейства інструкцый. Ні AVX, ні AVX2 самі па сабе не пацвярджаюць падтрымку FMA3.

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.

Звязаныя функцыі і карысныя адрозненні

AVX · AVX2 · F16C · x86-64-v3

Крыніцы і межы прымянення гэтага тлумачэння

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Ядро Linux: выкарыстанне функцый XSTATE у прасторы карыстальніка

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.

Звязанае

Гэтыя аб'екты звязаны з гэтым артыкулам. Тып пазначаны на кожнай спасылцы.

Крыніцы і праверка

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

• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Тамы 1 і 2 апісваюць названыя сямействы інструкцый і CPUID; Том 3 апісвае стан, старонкавую арганізацыю памяці, VMX і элементы кіравання абаронай. Архітэктурная дакументацыя не пацвярджае падтрымку канкрэтнай мадэлі.
• Ядро Linux: выкарыстанне функцый XSTATE у прасторы карыстальніка · Уключаны аперацыйнай сістэмай вектарны стан, дынамічна ўключаны стан плітак, патрабаванні да стэка сігналаў і працэс атрымання дазволаў AMX. Спецыфічныя для Linux паводзіны не гарантуюць таго ж у іншай АС.