AVX

Arhitekturna referencaFeex

AVX, Advanced Vector Extensions, dodaje model vektorskog programiranja s YMM registrima i instrukcijama kodiranim pomoću VEX-a, uključujući 256-bitne operacije s pomičnim zarezom. Potrebni su i podrška procesora i upravljanje stanjem od strane operacijskog sustava.

Što trebate znati

Kako funkcionira

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, omogućujući 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 instrukcije se razlikuju po tipovima operanada i ponašanju.

Gdje je korisno

Numerička petlja može zbrojiti nekoliko neovisnih vrijednosti s pomičnim zarezom pomoću jedne vektorske instrukcije. Prevoditelj ili biblioteka moraju generirati taj kod i ispravno rasporediti učitavanja, poravnanje, repove i ovisnosti. AVX ne paralelizira proizvoljan program automatski 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 smije koristiti XGETBV s ECX=0 i provjeriti omogućuju li XCR0 bitovi 1 i 2 XMM i YMM stanja. Koristite održavani mehanizam raspoređivanja u izvršnom okruženju umjesto izvođenja AVX-a kao eksperimenta detekcije.

Program mora sadržavati odgovarajuću implementaciju i odabrati je u vrijeme izvođenja. Hardversko pobrojavanje, stanje registara omogućeno u OS-u i kompilirana osnova binarne datoteke zasebne su provjere. Virtualni stroj može namjerno izložiti manje značajki od svog domaćina, a kontejner ne dodaje instrukcije CPU-u domaćina.

Što ova značajka ne utvrđuje

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

Kompatibilnost i performanse u praksi

Izmjerite cjelokupno radno opterećenje s reprezentativnim podacima. Širi vektori mogu smanjiti broj instrukcija, dok memorijski promet, sinkronizacija ili troškovi pretvorbe ostaju nepromijenjeni. Latencija instrukcija, propusnost i ponašanje potrošnje energije ovise o točnoj mikroarhitekturi i radnim uvjetima.

Praktičan kontrolni popis za provjeru

Zabilježite točan model procesora ili platforme te verzije aplikacije, OS-a i izvršnog okruženja. Sačuvajte formulaciju stvarne pogreške ili zahtjeva.
Provjerite proizvođačevu referencu za taj točan model, a zatim pregledajte stvarnu sposobnost i omogućeno stanje u okruženju u kojem se program izvodi.
Usporedite svaki zahtjev odabrane binarne datoteke ili pozadinskog sustava. Slično nazvana značajka, pseudonim ili široka tehnološka oznaka nisu dovoljni.
Potvrdite da je aplikacija odabrala predviđenu implementaciju. Koristite njezinu dokumentiranu dijagnostiku i podržanu zamjensku opciju kada zahtjevi nisu ispunjeni.
Napravite jednu po jednu podržanu promjenu i ponovite isto radno opterećenje. Zadržite izvornu konfiguraciju i put oporavka dostupnima.

Ako je značajka navedena, ali je softver ne može koristiti

Počnite s točnom komponentom koja zakazuje. Hardverska baza podataka opisuje zabilježenu sposobnost; operacijski sustav ili hipervizor mogu izložiti drukčije stvarno okruženje. Pogreška nedopuštene instrukcije također zahtijeva istragu stvarne instrukcije koja uzrokuje pogrešku i binarne građe, jer oštećenje ili nepovezana nepodržana instrukcija mogu proizvesti sličan simptom.

Instalirajte verziju aplikacije, upravljačkog programa ili izvršnog okruženja podržanu za točnu platformu i upotrijebite proizvođačevu dokumentiranu osnovnu ili zamjensku građu ako je potrebno. Softversko ažuriranje ne može stvoriti instrukciju koja procesoru nedostaje. Promjene u firmwareu i sigurnosnim pravilima trebaju slijediti postupak proizvođača sustava i plan oporavka, a ne generički recept za optimizaciju.

Izvori i opseg ovog objašnjenja

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

Ove reference utvrđuju arhitekturno ponašanje i softverske zahtjeve. One ne verificiraju neovisno svaku vrijednost značajke na povezanoj stranici hardverskog modela. Za podršku modela upotrijebite proizvođačeve dokaze s te stranice i provjerite stvarnu konfiguraciju sustava. Ovaj članak ne pruža mjerilo performansi, certifikaciju ili datum neovisnog pregleda.

Izvori i provjera

Uredničko vlasništvo: Feex. Nije zabilježen datum neovisnog pregleda. Kako istražujemo.

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Svesci 1 i 2 opisuju imenovane obitelji instrukcija i CPUID; Svezak 3 opisuje stanje, straničenje, VMX i kontrole zaštite. Dokumentacija arhitekture ne utvrđuje podršku za određeni model.
Linux kernel: korištenje značajki XSTATE u korisničkom prostoru · Vektorsko stanje omogućeno u OS-u, dinamički omogućeno stanje pločica, zahtjevi za stogom signala i tijek dopuštenja za AMX. Ponašanje specifično za Linux nije obećanje o drugom OS-u.

Je li ovaj članak bio koristan?

Dovoljno je odgovoriti s da ili ne. Odaberite razlog ako želite ili dodajte kratku bilješku.