▷ Què és AVX i com influeix en el teu processador?

Parlarem de què és AVX i com influeix en el teu processador, així com algunes de les seves implementacions. I és que dels múltiples components que formen un equip, pocs discutirien que el processador és dels que més impacte tenen en l'equip.

Dins el processador, un dels elements que més impacte tenen sobre com rendeix el component són els conjunts d'instruccions i la seva implementació. Avui volem dedicar-li un temps a un dels més influents entre els models actuals. Anem a això!

Índex de continguts

Les instruccions en el nostre processador

Abans de continuar, creiem que serà d'utilitat definir què són les instruccions (o el conjunt d'aquestes) en un processador. Les instruccions són l'operació més bàsica que pot realitzar el nostre processador amb les dades necessàries per a una acció per part d'un programa o aplicació.

El conjunt d'aquestes i la seva implementació determina, tant com gestiona la informació nostre processador, com quins programes o aplicacions són capaços d'executar. Hi ha diversos tipus d'instruccions, però les principals són les aritmètiques i les lògiques.

Què són les extensions vectorials avançades

AVX són les sigles d'Advanced Vector Extension (Extensions vectorials avançades), nom pel qual se li coneix a el conjunt d'instruccions que serveix d'extensió a el ja ampli conjunt d'instruccions IA-32 (x86). Un conjunt que Intel i AMD començarien a alimentar a la fi dels noranta després de veure la llum altres com MMX o AMD64.

AVX està molt més desenvolupat que els seus ancestres, així com del conjunt d'instruccions SSE4 a què substitueix. Es focalitza en millorar l'eficiència a l'hora de realitzar càlculs vectorials (principalment els de coma flotant), però gràcies a la implementació d'un esquema de codificació millorat i noves instruccions, és capaç d'executar amb més velocitat codi anterior a la seva implementació, que va ocórrer en 2011 amb els processadors Sandy Bridge i FX-Jaguar.

Les característiques de AVX

Extensió de l'registre en funció dels bits. Imatge: colfaxresearch

En AVX les instruccions es recullen a través dels registres en vectors de 128-bits a 256-bits de mida (YMM i XMM) en funció de la seva manera. Gràcies a això s'assegura la compatibilitat amb el conjunt d'instruccions SSE i pot usar el seu propi esquema de codificació de tres operands (VEX), que és més eficient en processadors amb múltiples fils. Hi ha dos grans addicions a el conjunt d'instruccions AVX: AVX2 i AVX-512.

• AVX2 és la més longeva, ja que s'aplica des de 2013. Porta importants novetats en com el processador gestiona els elements que trobem en els vectors i estén el conjunt d'instruccions a 256-bits en les basades en AVX i SSE. AVX-512 també data de 2013, però la seva implementació en processadors domèstics (Fora dels Xeon i Threadripper) és una mica més recent. Consisteix en una sèrie d'extensions per als operands de AVX2 i pot operar amb registres de fins a 512-bits (ZMM).

ET RECOMENDAMOSIntel Burn Test: com comprovar l'estabilitat de la CPU

En què s'ha usat AVX

AVX és l'evolució que va acompanyar els conjunts d'instruccions dels processadors Intel durant la primera dècada dels 2000. Com successors naturals del conjunt SSE, les seves aplicacions també giren al voltant de el multimèdia (so i vídeo, principalment) i per tant són un requisit indispensable en multitud de programes que facin ús de la renderització d'imatges, el dibuixat en 3D, o treballin amb el so.

Roadmap de AVX en Intel. Imatge: wikimedia commons; Lambtron

Un bon exemple d'això podria ser Blender, que actualment només suporta processadors compatibles amb AVX. El mateix cas tenim amb programes com Massive per so, o en lleure interactiu amb alguns videojocs. AVX està present en tot l'entorn de programes i aplicacions multimèdia actuals.

Unes paraules finals

Si bé existeixen més variacions i conjunts d'instruccions relacionades amb AVX, les nomenades aquí avui són les més esteses entre processadors de l'electrònica de consum i per això ens hem centrat en els mateixos sobre altres propostes.

Et recomanem la lectura dels millors processadors de mercat

Si t'ha resultat interessant conèixer més sobre què és AVX i com influeix en el teu processador dins del teu equip, et convidem a que llegeixis el nostre article sobre el funcionament dels nostres processadors. Una lectura molt recomanada per a qualsevol curiós interessat en el tema.

font Colfaxresearch