Con il nome di Advanced Vector Extension (abbreviate in AVX) viene indicato un instruction set SIMD proposte e sviluppate da Intel, annunciate durante l'Intel Developer Forum del 2008, e che segue alle SSE4 grazie all'architettura di decima generazione conosciuta come Sandy Bridge, successiva a Nehalem.
Caratteristiche tecniche
[modifica | modifica wikitesto]Queste istruzioni prevedono l'introduzione di vettori a 256 bit (a differenza di quelli a 128 bit usati precedentemente) che consentiranno di ottenere un raddoppio dei calcoli in virgola mobile e migliorare l'organizzazione dei dati, rendendola più efficiente; le istruzioni a 128 bit verranno comunque eseguite sfruttando la metà inferiore dei nuovi registri ed è probabile una futura ulteriore espansione a 512 bit o addirittura 1024 bit.
Inoltre, il limite di istruzioni con al più 2 operandi verrà esteso fino a 3 operandi in maniera non distruttiva qualora il registro di destinazione sia differente dai 2 registri sorgente: ciò significa che ad esempio l'operazione verrà rimpiazzata da in modo che il registro rimanga inalterato dopo l'esecuzione dell'istruzione.
Benefici nelle applicazioni
[modifica | modifica wikitesto]Le applicazioni che dovrebbero trarre i maggiori benefici dovrebbero essere quelle di tipo multimediale, in particolare quelle di modellazione 3D e di calcolo scientifico, anche in virtù del fatto che la scalabilità in relazione al numero di core del processore dovrebbe essere massima, e questo tipo di applicazioni sono proprio quelle che sono comunque in grado di avvantaggiarsi di un alto numero di core.
Le istruzioni AVX dovrebbero consentire inoltre di accelerare i calcoli relativi alla criptazione AES.
Advanced Vector Extensions 2
[modifica | modifica wikitesto]Advanced Vector Extensions 2 (AVX2), noto anche come Haswell New Instructions,[1] è un'espansione del set di istruzioni AVX introdotto nella microarchitettura Haswell di Intel.
AVX2 apporta le seguenti aggiunte:
- espansione della maggior parte delle istruzioni SSE e AVX a 256 bit.
- manipolazione e moltiplicazione dei bit per uso generale a tre operandi
- raccogliere il supporto, consentendo il caricamento di elementi vettoriali da posizioni di memoria non contigue
DWORD-eQWORD-a qualsiasi permanente- spostamenti vettoriali
A volte un'altra estensione che utilizza un diverso flag cpuid è considerata parte dell'AVX2; queste istruzioni sono elencate nella propria pagina e non di seguito:
- supporto FMA a tre operandi (FMA3)
Nuove istruzioni
[modifica | modifica wikitesto]| Istruzioni | Descrizione |
|---|---|
VBROADCASTSS, VBROADCASTSD
|
Copiare un operando di registro a 32 o 64 bit su tutti gli elementi di un registro vettoriale XMMM o YMMM. Queste sono versioni di registro delle stesse istruzioni nell'AVX1. Non esiste tuttavia una versione a 128 bit, ma lo stesso effetto può essere ottenuto semplicemente utilizzando VINSERTF128. |
VPBROADCASTB, VPBROADCASTW, VPBROADCASTD, VPBROADCASTQ
|
Copiare un registro intero a 8, 16, 32 o 64 bit o un operando in memoria su tutti gli elementi di un registro vettoriale XMMM o YMMM. |
VBROADCASTI128
|
Copiare un operando di memoria a 128 bit su tutti gli elementi di un registro vettoriale YMMM. |
VINSERTI128
|
Sostituisce la metà inferiore o superiore di un registro YMMM a 256 bit con il valore di un operando sorgente a 128 bit. L'altra metà della destinazione rimane invariata. |
VEXTRACTI128
|
Estrae la metà inferiore o superiore di un registro YMMM a 256 bit e copia il valore in un operando di destinazione a 128 bit. |
VGATHERDPD, VGATHERQPD, VGATHERDPS, VGATHERQPS
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Raccoglie valori in virgola mobile a singola o doppia precisione utilizzando indici e scale a 32 o 64 bit. |
VPGATHERDD, VPGATHERDQ, VPGATHERQD, VPGATHERQQ
|
Raccoglie valori interi a 32 o 64 bit utilizzando indici e scale a 32 o 64 bit. |
VPMASKMOVD, VPMASKMOVQ
|
Legge condizionalmente un qualsiasi numero di elementi da un operando di memoria vettoriale SIMD in un registro di destinazione, lasciando i restanti elementi vettoriali non letti e azzerando gli elementi corrispondenti nel registro di destinazione. In alternativa, scrive condizionalmente un qualsiasi numero di elementi da un operando del registro vettoriale SIMD ad un operando a memoria vettoriale, lasciando invariati i restanti elementi dell'operando in memoria. |
VPERMPS, VPERMD
|
Mescolare gli otto elementi vettoriali a 32 bit di un operando sorgente a 256 bit in un operando di destinazione a 256 bit, con un registro o un operando di memoria come selettore. |
VPERMPD, VPERMQ
|
Mescolare i quattro elementi vettoriali a 64 bit di un operando sorgente a 256 bit in un operando di destinazione a 256 bit, con un registro o un operando di memoria come selettore. |
VPERM2I128
|
Mescolare i quattro elementi vettoriali a 128 bit di due operandi sorgente a 256 bit in un operando di destinazione a 256 bit, con una costante immediata come selettore. |
VPBLENDD
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Versione immediata a doppia parola delle istruzioni PBLEND di SSE4. |
VPSLLVD, VPSLLVQ
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Spostamento logico a sinistra. Permette spostamenti variabili in cui ogni elemento viene spostato in base all'input confezionato. |
VPSRLVD, VPSRLVQ
|
Spostare logico a destra. Permette spostamenti variabili in cui ogni elemento viene spostato in base all'input confezionato. |
VPSRAVD
|
Spostare aritmeticamente a destra. Permette spostamenti variabili in cui ogni elemento viene spostato in base all'input confezionato. |
CPU con AVX2
[modifica | modifica wikitesto]- Intel
- Haswell, Q2 2013
- Haswell E, Q3 2014
- Broadwell, Q4 2014
- Broadwell E, Q3 2016
- Skylake, Q3 2015
- Kaby Lake, Q3 2016 (ULV mobile) / Q1 2017 (desktop/mobile)
- Skylake-X, Q2 2017
- Coffee Lake, Q4 2017
- Cannon Lake, previsto nel 2018
- Cascade Lake, previsto nel 2018
- Ice Lake, previsto nel 2018
- AMD
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ (EN) Mark Buxton, Haswell New Instruction Descriptions Now Available!, su software.intel.com, Intel, 13 giugno 2011. URL consultato il 16 novembre 2018.
