FMA și FMA3

Ce trebuie să știți

Cum funcționează

O operațiune comasată (fused) evaluează un produs și o sumă ca o singură operație aritmetică înainte de rotunjirea la formatul de destinație. Acest lucru poate păstra o contribuție care s-ar pierde dacă înmulțirea ar fi rotunjită mai întâi. Formele de instrucțiuni 132, 213 și 231 selectează care operanzi furnizează produsul, termenul de adunat și destinația suprascrisă. Formele scalare și împachetate au comportamente diferite pe benzi (lanes).

Unde este utilă

Evaluarea polinoamelor, înmulțirea matricelor și filtrele digitale pot folosi FMA pentru a combina operațiile aritmetice. Rezultatul comasat poate diferi de cel al unui program care folosește deliberat două operații separate. Setările de contracție ale compilatorului și cerințele de reproductibilitate numerică contează așadar la fel de mult ca disponibilitatea instrucțiunilor.

Cum se verifică suportul și activarea

Pentru instrucțiunile VEX FMA3, verificați CPUID.01H:ECX bitul 12 împreună cu verificările complete de stare OS pentru AVX. Dacă utilizați forme EVEX, verificați subseturile suplimentare AVX-512 și starea cerută de acele forme. Inspectați flagurile compilatorului atunci când rezultatele numerice se modifică după o recompilare.

Programul trebuie atât să conțină o implementare adecvată, cât și să o selecteze la rulare. Enumerarea hardware, starea registrelor activată de sistemul de operare și configurația de bază la compilarea binarului sunt verificări separate. O mașină virtuală poate expune în mod deliberat mai puține caracteristici decât gazda sa, iar un container nu adaugă instrucțiuni procesorului gazdă.

Ce nu stabilește această caracteristică

FMA nu înseamnă că fiecare expresie în virgulă mobilă este evaluată cu precizie suplimentară și nu garantează rezultate identice între diferite setări de compilator. FMA4 este o familie diferită de instrucțiuni. Nici AVX, nici AVX2 singure nu dovedesc suportul pentru FMA3.

Compatibilitatea și performanța în practică

Măsurați întreaga sarcină de lucru folosind date reprezentative. Vectorii mai lați pot reduce numărul de instrucțiuni, lăsând neschimbate traficul de memorie, sincronizarea sau costurile de conversie. Latența instrucțiunilor, debitul și consumul de energie depind de microarhitectura exactă și de condițiile de funcționare.

O listă practică de verificare

1. Înregistrați modelul exact de procesor sau platformă și versiunile aplicației, sistemului de operare și mediului de execuție (runtime) implicate. Păstrați formularea exactă a erorii sau a cerinței.
2. Verificați documentația de referință a producătorului pentru acel model exact, apoi inspectați capacitatea efectivă și starea activată în mediul în care rulează programul.
3. Comparați fiecare cerință a binarului sau backend-ului selectat. O caracteristică cu nume similar, un alias sau o etichetă tehnologică generală nu este suficientă.
4. Confirmați că aplicația a selectat implementarea dorită. Utilizați diagnosticele documentate ale acesteia și o soluție de rezervă acceptată atunci când cerințele nu sunt îndeplinite.
5. Aplicați câte o singură modificare acceptată pe rând și repetați aceeași sarcină de lucru. Păstrați disponibile configurația inițială și calea de recuperare.

Dacă funcția este listată, dar software-ul nu o poate folosi

Începeți cu componenta exactă care eșuează. O bază de date hardware descrie capacitatea înregistrată; sistemul de operare sau hipervizorul poate expune un mediu efectiv diferit. O eroare de tip instrucțiune ilegală (illegal-instruction) necesită, de asemenea, investigarea instrucțiunii reale care a generat eroarea și a versiunii compilate a binarului, deoarece coruperea datelor sau o instrucțiune neacceptată fără legătură poate produce un simptom similar.

Instalați versiunea de aplicație, driver sau mediu de execuție compatibilă exact cu acea platformă și utilizați versiunea de bază sau de rezervă documentată de producător, dacă este necesar. O actualizare software nu poate crea o instrucțiune care îi lipsește procesorului. Modificările de firmware și de politici de securitate ar trebui să respecte procedura producătorului sistemului și un plan de recuperare, mai degrabă decât o rețetă generică de optimizare.

Caracteristici conexe și distincții utile

AVX · AVX2 · F16C · x86-64-v3

Sursele și domeniul de aplicare al acestei explicații

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Kernelul Linux: utilizarea caracteristicilor XSTATE în spațiul utilizator

Aceste referințe stabilesc comportamentul arhitectural și cerințele software. Ele nu verifică independent fiecare valoare de caracteristică de pe o pagină de model hardware asociată. Pentru suportul la nivel de model, utilizați dovezile furnizate de producător pe acea pagină și verificați configurația efectivă a sistemului. Acest articol nu furnizează date din benchmark-uri, certificări sau recenzii independente.

Asociate

Aceste entități au legătură cu acest articol. Tipul este afișat pe fiecare link.

Surse și verificare

Proprietate editorială: Feex. Nu este înregistrată nicio dată de verificare independentă. Cum cercetăm.

• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Volumele 1 și 2 descriu familiile de instrucțiuni numite și CPUID; Volumul 3 descrie starea, paginarea, VMX și controalele de protecție. Documentația de arhitectură nu stabilește suportul pentru un anumit model.
• Kernelul Linux: utilizarea caracteristicilor XSTATE în spațiul utilizator · Starea vectorială activată de sistemul de operare, starea dalelor activată dinamic, cerințele pentru stiva de semnale și fluxul de permisiuni AMX. Comportamentul specific Linux nu constituie o garanție pentru un alt sistem de operare.