AVX

Referenca arhitektureFeex

AVX, Advanced Vector Extensions, dodaje vektorski model programiranja s YMM registrima i VEX kodiranim instrukcijama, uključujući 256-bitne operacije s pomičnim zarezom. Potrebni su i procesorska podrška i upravljanje stanjem od strane operativnog sistema.

Šta trebate znati

Kako radi

AVX proširuje vektorske registre na 256 bitova, pri čemu se donjih 128 bitova svakog YMM registra preklapa s njegovim XMM registrom. Mnoge instrukcije koriste oblik s tri operanda, omogućavajući da se odredište razlikuje od ulaza. Vektor od 256 bitova može sadržavati 8 vrijednosti jednostruke preciznosti ili 4 vrijednosti dvostruke preciznosti s pomičnim zarezom, ali se instrukcije razlikuju po vrstama operanada i ponašanju.

Gdje je korisno

Numerička petlja može sabrati nekoliko nezavisnih vrijednosti s pomičnim zarezom pomoću jedne vektorske instrukcije. Kompajler ili biblioteka moraju generisati taj kod i ispravno rasporediti učitavanja, poravnanje, repove i zavisnosti. AVX ne paralelizira automatski proizvoljan program kroz jezgre, a cjelobrojne operacije na 256 bitova zahtijevaju provjeru relevantnog proširenja umjesto pretpostavljanja AVX2.

Kako provjeriti podršku i omogućavanje

Provjerite CPUID.01H:ECX AVX bit 28, XSAVE bit 26 i OSXSAVE bit 27. Tek nakon potvrde OSXSAVE, softver može koristiti XGETBV sa ECX=0 i verifikovati da XCR0 bitovi 1 i 2 omogućavaju XMM i YMM stanje. Koristite održavani dispečer runtime okruženja umjesto da izvršavate AVX kao eksperiment detekcije.

Program mora sadržavati odgovarajuću implementaciju i odabrati je u vrijeme izvršavanja. Popisivanje hardvera, stanje registara omogućeno od strane OS-a i kompajlirana osnovna linija binarne datoteke zasebne su provjere. Virtuelna mašina može namjerno izložiti manje funkcija od svog domaćina, a kontejner ne dodaje instrukcije procesoru domaćina.

Šta ova funkcija ne uspostavlja

Sama podrška za AVX ne podrazumijeva AVX2, FMA, F16C, AVX-VNNI ili AVX-512. Širina vektora ne navodi koliko ciklusa instrukcija traje. Virtuelna mašina može izložiti manji skup instrukcija od fizičkog domaćina.

Kompatibilnost i performanse u praksi

Izmjerite kompletno radno opterećenje s reprezentativnim podacima. Širi vektori mogu smanjiti broj instrukcija, ostavljajući memorijski saobraćaj, sinhronizaciju ili troškove konverzije nepromijenjenim. Kašnjenje instrukcije, propusnost i ponašanje potrošnje energije zavise od tačne mikroarhitekture i radnih uslova.

Praktična lista za provjeru verifikacije

Zabilježite tačan model procesora ili platforme te verzije aplikacije, OS-a i runtime okruženja koji se koriste. Sačuvajte formulaciju stvarne greške ili zahtjeva.
Provjerite referencu proizvođača za taj tačan model, a zatim pregledajte efektivnu sposobnost i omogućeno stanje u okruženju u kojem se program izvršava.
Uporedite svaki zahtjev odabrane binarne datoteke ili pozadinskog sistema. Slično imenovana funkcija, pseudonim ili široka tehnološka oznaka nisu dovoljni.
Potvrdite da je aplikacija odabrala predviđenu implementaciju. Koristite njenu dokumentiranu dijagnostiku i podržanu rezervnu varijantu kada zahtjevi nisu ispunjeni.
Pravite jednu po jednu podržanu promjenu i ponavljajte isto radno opterećenje. Zadržite izvornu konfiguraciju i dostupan put oporavka.

Ako je funkcija navedena, ali je softver ne može koristiti

Počnite od tačne komponente koja otkazuje. Baza podataka hardvera opisuje zabilježenu sposobnost; operativni sistem ili hipervizor mogu izložiti drugačije efektivno okruženje. Greška nevažeće instrukcije (illegal-instruction) također zahtijeva istragu stvarne instrukcije koja uzrokuje grešku i binarne verzije, jer oštećenje ili nepovezana nepodržana instrukcija mogu proizvesti sličan simptom.

Instalirajte verziju aplikacije, drajvera ili runtime okruženja podržanu za tačnu platformu i po potrebi koristite proizvođačevu dokumentiranu osnovnu ili rezervnu verziju. Ažuriranje softvera ne može stvoriti instrukciju koja procesoru nedostaje. Promjene firmvera i sigurnosnih pravila trebaju pratiti proceduru proizvođača sistema i plan oporavka, a ne generički recept za optimizaciju.

Izvori i obim ovog objašnjenja

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Linux kernel: korištenje XSTATE funkcija u korisničkom prostoru

Ove reference uspostavljaju arhitekturno ponašanje i softverske zahtjeve. One ne verifikuju nezavisno svaku vrijednost funkcije na povezanoj stranici modela hardvera. Za podršku modela koristite dokaze proizvođača s te stranice i provjerite efektivnu konfiguraciju sistema. Ovaj članak ne pruža benchmark, certifikaciju ili datum nezavisnog pregleda.

Izvori i provjera

Uredničko vlasništvo: Feex. Nije zabilježen datum nezavisne provjere. Kako istražujemo.

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Tomovi 1 i 2 opisuju navedene porodice instrukcija i CPUID; Tom 3 opisuje kontrole stanja, straničenja, VMX-a i zaštite. Dokumentacija arhitekture ne utvrđuje podršku za određeni model.
Linux kernel: korištenje XSTATE funkcija u korisničkom prostoru · Vektorsko stanje omogućeno od strane OS-a, dinamički omogućeno stanje pločica, zahtjevi steka signala i AMX tok dozvola. Ponašanje specifično za Linux nije obećanje za drugi OS.

Da li je ovaj članak bio koristan?

Dovoljno je da odgovorite sa da ili ne. Izaberite razlog ako želite ili dodajte kratku napomenu.