Preskočiť na obsah

AVX

Architektonická referenciaFeex

AVX, Advanced Vector Extensions, pridáva vektorový programovací model s registrami YMM a inštrukciami s kódovaním VEX, vrátane 256-bitových operácií s pohyblivou rádovou čiarkou. Vyžaduje sa podpora procesora aj správa stavu operačným systémom.

Čo potrebujete vedieť

AVX, Advanced Vector Extensions, pridáva vektorový programovací model s registrami YMM a inštrukciami s kódovaním VEX, vrátane 256-bitových operácií s pohyblivou rádovou čiarkou. Vyžaduje sa podpora procesora aj správa stavu operačným systémom.

Ako to funguje

AVX rozširuje vektorové registre na 256 bitov, pričom spodných 128 bitov každého registra YMM sa prekrýva s jeho registrom XMM. Mnohé inštrukcie používajú trojoperandový formát, čo umožňuje, aby sa cieľ líšil od vstupov. 256-bitový vektor pojme 8 hodnôt s jednoduchou alebo 4 hodnoty s dvojitou presnosťou pohyblivej rádovej čiarky, inštrukcie sa však líšia typmi operandov a správaním.

Kde je to užitočné

Numerický cyklus môže sčítať niekoľko nezávislých hodnôt s pohyblivou rádovou čiarkou pomocou jednej vektorovej inštrukcie. Kompilátor alebo knižnica musí tento kód vygenerovať a správne usporiadať načítania, zarovnanie, dobehy a závislosti. AVX neparalelizuje ľubovoľný program automaticky naprieč jadrami a celočíselné operácie pri 256 bitoch vyžadujú overenie príslušného rozšírenia namiesto predpokladania AVX2.

Ako overiť podporu a povolenie

Skontrolujte CPUID.01H:ECX AVX bit 28, XSAVE bit 26 a OSXSAVE bit 27. Až po potvrdení OSXSAVE môže softvér použiť XGETBV s ECX=0 a overiť, že bity 1 a 2 v XCR0 povoľujú stav XMM a YMM. Použite udržiavaný runtime dispečer namiesto spúšťania AVX ako detekčného experimentu.

Program musí obsahovať vhodnú implementáciu a zároveň ju vybrať pri spustení. Hardvérová enumerácia, stav registrov povolený operačným systémom a skompilovaný základ binárneho súboru predstavujú samostatné kontroly. Virtuálny počítač môže zámerne sprístupňovať menej funkcií než jeho hostiteľ a kontajner nepridáva inštrukcie do CPU hostiteľa.

Čo táto funkcia nezakladá

Samotná podpora AVX neimplikuje AVX2, FMA, F16C, AVX-VNNI ani AVX-512. Šírka vektora neudáva, koľko cyklov inštrukcia trvá. Virtuálny počítač môže sprístupniť menšiu inštrukčnú sadu ako fyzický hostiteľ.

Kompatibilita a výkon v praxi

Merajte kompletné pracovné zaťaženie s reprezentatívnymi dátami. Širšie vektory môžu znížiť počet inštrukcií, pričom pamäťová prevádzka, synchronizácia alebo náklady na konverziu zostanú nezmenené. Latencia inštrukcií, priepustnosť a spotreba energie závisia od presnej mikroarchitektúry a prevádzkových podmienok.

Praktický kontrolný zoznam na overenie

  1. Zaznamenajte presný model procesora alebo platformy a príslušné verzie aplikácie, operačného systému a runtime prostredia. Zachovajte presné znenie skutočnej chyby alebo požiadavky.
  2. Skontrolujte referenčnú dokumentáciu výrobcu pre daný presný model a potom preverte efektívnu schopnosť a povolený stav v prostredí, kde program beží.
  3. Porovnajte každú požiadavku vybraného binárneho súboru alebo backendu. Podobne pomenovaná funkcia, alias alebo široké technologické označenie nepostačujú.
  4. Uistite sa, že aplikácia vybrala zamýšľanú implementáciu. Ak požiadavky nie sú splnené, použite jej dokumentovanú diagnostiku a podporované náhradné riešenie.
  5. Vykonávajte vždy len jednu podporovanú zmenu a zopakujte rovnaké pracovné zaťaženie. Ponechajte si k dispozícii pôvodnú konfiguráciu a postup obnovy.

Ak je funkcia uvedená, ale softvér ju nemôže použiť

Začnite presne pri zlyhávajúcom komponente. Hardvérová databáza popisuje zaznamenanú schopnosť; operačný systém alebo hypervízor však môže sprístupniť iné efektívne prostredie. Chyba neplatnej inštrukcie si vyžaduje aj preskúmanie skutočnej chybujúcej inštrukcie a zostavenia binárneho súboru, pretože poškodenie alebo nesúvisiaca nepodporovaná inštrukcia môže vyvolať podobný príznak.

Nainštalujte verziu aplikácie, ovládača alebo runtime prostredia podporovanú pre presnú platformu a v prípade potreby použite dodávateľom dokumentované základné alebo záložné zostavenie. Aktualizácia softvéru nedokáže vytvoriť inštrukciu, ktorú procesor nemá. Zmeny firmvéru a bezpečnostných politík by sa mali riadiť postupom výrobcu systému a plánom obnovy, nie generickým návodom na optimalizáciu.

Zdroje a rozsah tohto vysvetlenia

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Jadro Linuxu: používanie funkcií XSTATE v používateľskom priestore

Tieto referencie definujú architektonické správanie a softvérové požiadavky. Neoverujú nezávisle každú hodnotu funkcie na prepojenej stránke hardvérového modelu. Podporu modelu nájdete v podkladoch od výrobcu na danej stránke a skontrolujte efektívnu konfiguráciu systému. Tento článok neposkytuje dátum benchmarku, certifikácie ani nezávislej recenzie.

Zdroje a overenie

Redakčné vlastníctvo: Feex. Nie je zaznamenaný žiadny dátum nezávislej kontroly. Ako robíme výskum.

Bol tento článok užitočný?

Stačí áno alebo nie. Ak chcete, vyberte dôvod, alebo pridajte krátku poznámku.

Bol tento článok užitočný?