AVX

ArkitekturreferensFeex

AVX, Advanced Vector Extensions, lägger till en vektorprogrammeringsmodell med YMM-register och VEX-kodade instruktioner, inklusive 256-bitars flyttalsoperationer. Både processorstöd och tillståndshantering i operativsystemet krävs.

Vad du behöver veta

Hur det fungerar

AVX utökar vektorregistren till 256 bitar, där de nedre 128 bitarna i varje YMM-register överlappar dess XMM-register. Många instruktioner använder en form med tre operander, vilket gör att destinationen kan skilja sig från indata. En 256-bitars vektor kan innehålla 8 flyttalsvärden med enkel precision eller 4 med dubbel precision, men instruktioner skiljer sig åt i sina operandtyper och sitt beteende.

Där den är användbar

En numerisk loop kan addera flera oberoende flyttalsvärden med en vektorinstruktion. Kompilatorn eller biblioteket måste generera den koden och ordna inläsningar, minnesjustering, svansar och beroenden korrekt. AVX parallelliserar inte automatiskt ett godtyckligt program över kärnor, och heltalsoperationer vid 256 bitar kräver kontroll av det relevanta tillägget snarare än ett antagande om AVX2.

Hur man kontrollerar stöd och aktivering

Kontrollera CPUID.01H:ECX AVX bit 28, XSAVE bit 26 och OSXSAVE bit 27. Först efter att ha bekräftat OSXSAVE får programvara använda XGETBV med ECX=0 och verifiera att XCR0-bitarna 1 och 2 aktiverar XMM- och YMM-tillstånd. Använd en underhållen runtime-dispatcher snarare än att exekvera AVX som ett detekteringsexperiment.

Programmet måste både innehålla en lämplig implementering och välja den vid körning. Hårdvaruidentifiering, OS-aktiverat registertillstånd och binärens kompilerade baslinje är separata kontroller. En virtuell maskin kan medvetet exponera färre funktioner än sin värd, och en container lägger inte till instruktioner till värd-CPU:n.

Vad funktionen inte fastställer

AVX-stöd ensamt medför inte AVX2, FMA, F16C, AVX-VNNI eller AVX-512. Vektorbredd anger inte hur många cykler en instruktion tar. En virtuell maskin kan exponera en mindre instruktionsuppsättning än den fysiska värden.

Kompatibilitet och prestanda i praktiken

Mät hela arbetsbelastningen med representativa data. Bredare vektorer kan minska antalet instruktioner men lämna minnestrafik, synkronisering eller konverteringskostnader oförändrade. Instruktionslatens, genomströmning och strömförbrukning beror på den exakta mikroarkitekturen och driftsförhållandena.

En praktisk checklista för verifiering

Registrera den exakta processor- eller plattformsmodellen samt de applikations-, OS- och runtime-versioner som berörs. Behåll formuleringen av det faktiska felet eller kravet.
Kontrollera tillverkarens referens för den exakta modellen och granska sedan den faktiska kapaciteten och det aktiverade tillståndet i miljön där programmet körs.
Jämför varje krav för den valda binären eller renderingsmotorn. En snarlikt namngiven funktion, ett alias eller en bred teknikbeteckning räcker inte.
Bekräfta att applikationen har valt den avsedda implementeringen. Använd dess dokumenterade diagnostik och en reservlösning som stöds när kraven inte uppfylls.
Gör en ändring som stöds i taget och upprepa samma arbetsbelastning. Håll den ursprungliga konfigurationen och återställningsvägen tillgängliga.

Om funktionen är listad men programvaran inte kan använda den

Börja med den exakta komponenten som fallerar. En hårdvarudatabas beskriver registrerad kapacitet; operativsystemet eller hypervisorn kan exponera en annan faktisk miljö. Ett fel om otillåten instruktion kräver också undersökning av den faktiska felande instruktionen och binärbygget, eftersom korruption eller en orelaterad instruktion utan stöd kan ge ett liknande symptom.

Installera den version av applikationen, drivrutinen eller runtime-miljön som stöds för den exakta plattformen, och använd vid behov tillverkarens dokumenterade baslinje eller reservbygge. En programvaruuppdatering kan inte skapa en instruktion som processorn saknar. Ändringar i firmware och säkerhetspolicy bör följa systemtillverkarens procedur och en återställningsplan snarare än ett generiskt optimeringsrecept.

Källor och omfattning för denna förklaring

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Linux-kärnan: använda XSTATE-funktioner i användarrymden

Dessa referenser fastställer arkitektoniskt beteende och programvarukrav. De verifierar inte oberoende varje funktionsvärde på en länkad hårdvarumodellsida. För modellstöd, använd den sidans tillverkarbelägg och kontrollera den effektiva systemkonfigurationen. Denna artikel tillhandahåller inte ett prestandatest, en certifiering eller ett oberoende granskningsdatum.

Källor och verifiering

Redaktionellt ägarskap: Feex. Inget oberoende granskningsdatum har registrerats. Hur vi efterforskar.

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Volym 1 och 2 beskriver de namngivna instruktionsfamiljerna och CPUID; Volym 3 beskriver tillstånd, sidindelning, VMX och skyddskontroller. Arkitekturdokumentation fastställer inte stöd för en specifik modell.
Linux-kärnan: använda XSTATE-funktioner i användarrymden · OS-aktiverat vektorstatus, dynamiskt aktiverat bricktillstånd, krav på signalstack och AMX-behörighetsflöde. Linux-specifikt beteende är inte ett löfte om ett annat operativsystem.

Var denna artikel användbar?

Ett ja eller nej räcker. Välj en anledning om du vill, eller lägg till en kort anteckning.