Епопея на прецаканите! Защо Intel ампутира AVX-512 в потребителските машини?

Какво представлява AVX-512 и как работи?

AVX-512 (Advanced Vector Extensions 512) е набор от инструкции, които са втората итерация на технологията AVX и бяха представени от Intel през 2013 година. AVX-512 се появи в процесорите на Intel с първото поколение на архитектурата Xeon Phi (Knights Landing), а по-късно беше добавен и в процесорите на Intel за сървъри от серията Skylake-X.

С течение на времето, AVX-512 се разпространи и в потребителските системи чрез архитектурите Cannon Lake, Ice Lake и Tiger Lake.

Основната цел на този набор от инструкции е да ускори задачи, свързани с компресиране на данни, обработка на изображения и криптографски изчисления. С предложението на двойно по-голяма изчислителна мощност в сравнение с по-старите итерации, AVX-512 внесе значителни подобрения в производителността.

Но как точно Intel успя да удвои производителността на своите процесори, използвайки архитектурата AVX-512?

Както беше обяснено по-рано, ALU (Arithmetic Logic Unit) има достъп само до данните, налични в регистъра на процесора. Наборът от инструкции Advanced Vector Extensions увеличава размера на тези регистри.

С увеличаването на размера на регистрите, ALU може да обработва множество точки от данни в една инструкция, което води до повишаване на производителността на системата.

Когато става дума за размера на регистрите, наборът от инструкции AVX-512 предлага 32 регистъра с размер от 512 бита, което е двойно повече в сравнение с по-стария набор от инструкции AVX. Това означава, че процесорът може да обработва два пъти повече данни в една инструкция, което допринася за значително подобрение на производителността.

Защо Intel закрива инструкциите AVX-512 в потребителските процесори? (официална версия)

Използването на набора от инструкции AVX-512 предоставя различни изчислителни предимства, които са били активно използвани от популярни библиотеки като TensorFlow, за постигане на по-бързи изчисления на процесорите, които го поддържат.

Въпреки това, защо Intel деактивира AVX-512 на последните си процесори Alder Lake?

Новите процесори Alder Lake се отличават от по-старите модели, произведени от Intel. Докато по-старите системи използваха ядра, работещи с една и съща архитектура, процесорите Alder Lake включват два различни типа ядра. Тези ядра в Alder Lake се наричат P-ядра и E-ядра и се базират на различни микроархитектури.

Докато P-ядрата използват микроархитектурата Golden Cove, E-ядрата се основават на микроархитектурата Gracemont. Тази разлика в архитектурите представлява предизвикателство за планировчика, който не може да функционира правилно, когато определени инструкции могат да се изпълнят на една архитектура, но не и на друга.

Следователно, процесорите Alder Lake не поддържат набора от инструкции AVX-512, тъй като E-ядрата липсват хардуерната поддръжка за тези инструкции.

Въпреки това, на определени процесори Alder Lake инструкциите AVX-512 могат да функционират, ако Intel не ги е деактивирал физически. За да постигнат това, потребителите могат да деактивират E-ядрата чрез BIOS настройки.

Необходим ли е AVX-512 за потребителски чипсети?

Наборът от инструкции AVX-512 е разработен с цел да подобри производителността на процесорите, като увеличи размера на регистъра и позволи по-ефективна обработка на числата. Това може да доведе до по-бързо изпълнение на алгоритми за компресия на видео и аудио, както и за други задачи, които се възползват от векторни изчисления.

Въпреки това, е важно да се отбележи, че използването на AVX-512 носи някои ограничения и изисква оптимизация на софтуера, който използва тези инструкции. За да се възползват от предимствата на AVX-512, програмите трябва да бъдат специално разработени и компилирани с поддръжка на този набор от инструкции.

Поради тези причини, архитектурите като AVX-512 са по-подходящи за сървърни среди и специализирани приложения, където разработчиците могат да оптимизират софтуера спрямо този конкретен набор от инструкции. За повечето потребители и потребителски чипсети, които не използват специализирани приложения или процеси, AVX-512 може да бъде излишен и не се изисква за осъществяване на повседневни задачи.

Въпреки това, следва да се отбележи, че Intel все още предлага процесори за потребителски клас, които поддържат AVX-512, като наборът от инструкции се предлага като опция за тези, които желаят да използват специфични приложения или да се възползват от допълнителната производителност, която това може да предложи.

Защо Intel премахна AVX-512? (неофициална версия)

Защото ви смята за тъпаци и аутсайдери, за да работите с излишно сложни инструкции на потребителски машини, купени за черен петък от магазин за перални и хладилници. 

Което позволи на Intel да остави AVX-512 хардуера само в сървърният и работни станции клас, като увеличи многократно разликата в цените на професионалните машини спрямо тези за чекиджии.  

Истинските машини с хардуерни, с апаратни блокове за AVX-512 в момента струват 10-20 пъти по-скъпо от потребителска машина. 

Помнете ми думата, процесорите за аутсайдери с два вида ядра, P- и E- са пълен провал, но още се мълчи за тази лъжа и се стимулират продажбите с изкуствено лансиране на тези ташак процесори, постоянни ъпдейти и нарочно орязване на производителността на истинските процесори. Наблюдавайте сървърните XEON процесори, там всичко е както си трябва, нов тип кеш, скалируема архитектура, апаратни блокове за векторните инструкции. И десетократна цена!

Само при нас предлагаме професионална машина с AVX-512 на цената на потребителска машина, на цена по-ниска от тази само за единият ѝ процесор. Вижте цените ни за XEON Scalable CPU AVX-512 Mesh Cache техника.