至强E5的AVX指令集功能
对于Sandy Bridge处理器而言,另一个最大改进是增加了全新的AVX指令集,即高级矢量扩展。至强E5 CPU中,依然沿用了SandyBridge架构的256位指令集。相比原来的128位指令集来说,256位指令集在性能上更为出色,这个指令集的增加是x86处理器中的重要内容,不仅仅是提供了更为良好的性能,同时也是对现有指令集的整合与优化。
英特尔AVX技术特点
Sandy Bridge架构中AVX功能将向量化宽度扩展到了256位,原有的16个128位XMM寄存器扩充为256位的YMM寄存器,可以同时处理8个单精度浮点数和4个双精度浮点数。简单的来讲,Sandy Bridge的浮点吞吐能力可以达到前代的两倍,AVX的256位向量虽然还仅支持浮点运算,但它可以应用128位的SIMD整数和SIMD浮点路径。
针对AVX的最新的命令编码系统,Sandy Bridge所带来的融合了乘法的双指令支持。从而可以更加容易地实现512bits和1024bits的扩展。Sandy Bridge允许256-bit AVX指令借用128-bit的整数SIMD数据路径,在最小的核心面积上可以实现双倍的浮点吞吐量,每个时钟可以进行两个256-bit AVX操作。
据悉,AVX并不是x86 CPU的扩展指令集,而是可以实现更高的效率,同时也和CPU硬件兼容性也更好,并且也有着足够的扩展空间,这都和其全新的命令格式系统有关。更加流畅的架构就是AVX发展的方向,就是摆脱传统x86的不足,在SSE指令的基础上AVX也使SSE指令接口更加易用。
为了满足指令集带来的改进,Sandy Bridge架构的处理器浮点寄存器变成了256位,载入单元也要适应一次载入256位的能力,所以增加了一组载入单元完成载入操作,并不是单纯的将带宽扩展一倍。