В начале апреля Intel представила третье поколение процессоров Xeon Scalable, также известных как Ice Lake-SP, которые содержат до 40 ядер Sunny Cove. Кроме ядер Sunny Cove, которые производятся по 10-нм технологии, платформа предлагает 8-канальный интерфейс DDR4-3200 и 64 линии PCI Express 4.0, а также и другие инновации.
С выходом процессоров Xeon третьего поколения Intel указала базовые частоты, Turbo для одного и всех ядер. Но, как известно, частоты процессоров Core этим не ограничиваются, они меняются в зависимости от числа нагруженных ядер. То же самое верно и для Xeon. Причем следует различать нагрузки без AVX или SSE, с AVX 2.0 и с AVX-512, поскольку они накладывают разные требования к ядрам и по-разному исчерпывают доступные тепловые бюджеты. Впрочем, все это известно и по предыдущим поколениям.
Тема становится сложнее, если добавить технологии Speed Select Technology с Performance Profiles 2.0 (SST-PP). Speed Select Technology в целом, а также SST Base Frequency (SST-BF), SST Core Power (SST-CP) и SST Turbo Frequency (SST-TF) в частности поддерживаются некоторыми моделями Xeon Scalable. Они разделяют ядра процессора c высоким и низким приоритетами, которые будут работать с разными частотами или в порядке приоритета. Например, если на сервере запущены несколько инстанций или виртуальных машин, им можно выставлять приоритет, чтобы важные приложения всегда получали высокий уровень производительности. А менее важные инстанции можно запустить и с меньшим приоритетом.
Частоты ядер тоже меняются. Intel выложила документ, содержащий больше 20 страниц, в котором приведены частоты Turbo всех Ice Lake Xeon.
Спецификации не-AVX, AVX 2.0 и AVX-512 остались сравнительно простыми. Самые высокие тактовые частоты процессоры дают без AVX, с AVX 2.0 они ниже, а самый низкий уровень получается при нагрузке AVX-512. Чем больше ядер нагружаются, тем ниже их частота. В зависимости от модели процессора, разница между Turbo для одного ядра и всех ядер для не-AVX, AVX 2.0 и AVX-512 существенно отличается. Иногда она составляет всего 100 МГц, но может достигать и 700 МГц.
Следующий уровень — модели с поддержкой Intel Speed Select Technology, которые имеют разные тактовые частоты во втором и третьем профиле.
Технология Speed Select Technology не только предлагает три профиля, но и гарантирует определенный уровень производительности по базовым частотам и Boost. Для этого как раз и выделяются ядра с высоким и низким приоритетом, которые работают на разных частотах. Процессоры Xeon отличаются числом ядер в целом, поэтому и разделение по ядрам тоже меняется. Но есть одно общее свойство: ядер с низким приоритетом всегда больше, чем с высоким.
Для ядер с высоким приоритетом (или высокими тактовыми частотами) снова имеется разделение между не-AVX, AVX 2.0 и AVX-512.
Если требуется, в таблице можно посмотреть конкретные модели Xeon, где указано, на каких частотах и сколько ядер работают под теми или иными условиями. Для обычных пользователей подобные таблицы вряд ли интересны (как и процессоры Xeon, собственно), но если планируется закупать серверы Xeon в организацию, то к выбору CPU следует подходить ответственно. Кроме того, облачные провайдеры могут предлагать разные виртуальные инстанции на процессорах Xeon, в том числе и для критически важных приложений, поэтому и здесь следует быть внимательным.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору лучшего процессора Intel и AMD на текущий квартал. Оно поможет выбрать оптимальный CPU за свои деньги и не запутаться в ассортименте моделей на рынке.
Аббревиатура AVX расшифровывается как Advanced Vector Extensions. Это наборы инструкций для процессоров Intel и AMD, идея создания которых появилась в марте 2008 года. Впервые такой набор был встроен в процессоры линейки Intel Haswell в 2013 году. Поддержка команд в Pentium и Celeron появилась лишь в 2020 году.
Прочитав эту статью, вы более подробно узнаете, что такое инструкции AVX и AVX2 для процессоров, а также — как узнать поддерживает ли процессор AVX.
Содержание статьи:
AVX и AVX2 – что это такое
AVX/AVX2 — это улучшенные версии старых наборов команд SSE. Advanced Vector Extensions расширяют операционные пакеты со 128 до 512 бит, а также добавляют новые инструкции. Например, за один такт процессора без инструкций AVX будет сложена 1 пара чисел, а с ними — 10. Эти наборы расширяют спектр используемых чисел для оптимизации подсчёта данных.
Наличие у процессоров поддержки AVX весьма желательно. Эти инструкции предназначены, прежде всего, для выполнения сложных профессиональных операций. Без поддержки AVX всё-таки можно запускать большинство игр, редактировать фото, смотреть видео, общаться в интернете и др., хотя и не так комфортно.
Как узнать, поддерживает ли процессор AVX
Далее будут показаны несколько простых способов узнать это. Некоторые из методов потребуют установки специального ПО.
1. Таблица сравнения процессоров на сайте Chaynikam.info.
Для того чтобы узнать, поддерживает ли ваш процессор инструкции AVX, можно воспользоваться предлагаемым способом. Перейдите на этот сайт. В правом верхнем углу страницы расположена зелёная кнопка Добавить процессор. Нажмите её.
В открывшемся окне вам будет предложено указать параметры выбора нужного процессора. Все указывать не обязательно.
В результате выполнения поиска будет сформирована таблица с параметрами выбранного из списка процессора. Прокрутите таблицу вниз. В строке Поддержка инструкций и технологий будет показана подробная информация.
2. Утилита CPU-Z.
Один из самых простых и надёжных способов узнать поддерживает ли процессор AVX инструкции, использовать утилиту для просмотра информации о процессоре — CPU-Z. Скачать утилиту можно на официальном сайте. После завершения установки ярлык для запуска утилиты появится на рабочем столе. Запустите её.
В строке Instructions показаны все инструкции и другие технологии, поддерживаемые вашим процессором.
3. Поиск на сайте производителя.
Ещё один способ узнать, есть ли AVX на процессоре, воспользоваться официальным сайтом производителя процессоров. В строке поиска браузера наберите название процессора и выполните поиск. Если у вас процессор Intel, выберите соответствующую страницу в списке и перейдите на неё. На этой странице вам будет предоставлена подробная информация о процессоре.
Если у вас процессор от компании AMD, то лучше всего будет воспользоваться сайтом AMD. Выберите пункт меню Процессоры, далее — пункт Характеристики изделия и затем, выбрав тип (например, Потребительские процессоры), выполните переход на страницу Спецификации процессоров. На этой странице выполните поиск вашего процессора по названию и посмотрите подробную информацию о нём.
Выводы
В этой статье мы довольно подробно рассказали о поддержке процессорами инструкций AVX, AVX2, а также показали несколько способов, позволяющих выяснить наличие такой поддержки конкретно вашим процессором. Надеемся, что дополнительная информация об используемом процессоре будет полезна для вас, а также поможет в выборе процессора в будущем.
Была ли эта статья полезной?
ДаНет
Оцените статью:
(12 оценок, среднее: 4,67 из 5)
Загрузка…
Об авторе
Над статьей работал не только её автор, но и другие люди из команды te4h, администратор (admin), редакторы или другие авторы. Ещё к этому автору могут попадать статьи, авторы которых написали мало статей и для них не было смысла создавать отдельные аккаунты.
Как это повлияет на ускорение операций машинного обучения.
С процессорами Alder Lake компания Intel начинает широкое распространение гибридной архитектуры в мобильных и настольных системах. Эта конфигурация потребовала создания нового планировщика и с этой задачей специалисты Intel справились, однако при объединении разных ядер не обошлось без потерь.
Как объясняет ресурс AnandTech, производительные и эффективные ядра обладали разным набором инструкций. Оставив все без изменений пришлось бы разрабатывать дополнительные решения для переноса с эффективных ядер нагрузки, требующей отсутствующих у них инструкций. Чтобы избежать этого, Intel уравняла ядра всех типов по набору инструкций.
Пришлось отключить AVX512 в больших ядрах и добавить AVX2 в малые. Причем 512-битные блоки FMA физически присутствуют, но задействовать их нельзя, даже если принудительно выключить все эффективные ядра. Отключение AVX512 может негативно сказаться на производительности машинного обучения, поскольку для AVX512 разрабатывались расширения векторной нейронной сети VNNI, ускоряющие работу с вычислениями INT8 и INT16. Но как отмечает AnandTech, Intel разработала версию AVX2 VNNI и работать она будет и с производительными и с эффективными ядрами, что позволит сгладить негативные последствия потери AVX512.
Telegram-канал @overclockers_news — теперь в новом формате. Подписывайся, чтобы быть в курсе всех новостей!
С марта Intel поставляет процессоры без поддержки AVX-512
В Сети описали способ, как быстро визуально отличить процессор Intel Alder Lake с поддержкой инструкций AVX-512 от версии без такой поддержки.
Как оказалось, у новой ревизии на крышке новый логотип. Сначала некоторые пользователи даже думали, что это поддельные CPU, но тут никаких проблем нет.
Процессоры новой ревизии с новым логотипом как раз не имеют поддержки AVX-512 на аппаратном уровне. Intel начала поставлять такие CPU в марте, так что, скорее всего, встретить старую ревизию в продаже будет уже не так просто, но вероятность всё равно имеется.
Напомним, CPU Alder Lake изначально вышли с поддержкой инструкций AVX-512, хотя Intel официально сначала ничего об этом не говорила. Позже компания выпустила обновление BIOS для системных плат, которое блокирует такой режим работы, а с начала весны начала поставлять уже новую ревизию, где поддержка этих инструкций отсутствует уже на аппаратном уровне.
Поддержка AVX-512 нужна далеко не всем, но в ряде приложений в таком режиме этот набор инструкций делает процессор в два-три раза производительнее, но за это придётся заплатить сильно возросшим энергопотреблением.
Блоки векторных инструкций AVX-512 на процессоре Core i9-12900K
Всем производителям материнских плат Z690 на процессорах Alder Lake пришло обновление микрокода от Intel, которое полностью запрещает использование инструкций AVX-512.
Физически модуль AVX-512 остался на ядрах P. Его можно было активировать через BIOS и повысить производительность в 14–32 раза в некоторых специфических задачах, отключив при этом малополезные ядра E. Теперь лазейку закрыли.
Таким образом Intel окончательно убрала официальную поддержку AVX-512 из новых процессоров 12-го поколения Alder Lake. Изначально предполагалось, что этот модуль физически убрали с микросхемы, потому что он занимает много места. Но потом выяснилось, что блоки остались на месте, но только в производительных ядрах P.
Обновление микрокода пришло производителям буквально за несколько дней до начала выставки CES 2022, где Intel собирается представить ряд младших процессоров в семействе Alder Lake. Естественно, все они работают на материнских платах с чипсетом Z690. И вот теперь компания решила окончательно закрыть вопрос с поддержкой AVX-512.
Набор инструкций AVX-512 расширяет систему команд AVX до векторов длиной 512 бит при помощи кодировки с префиксом EVEX. Расширение AVX-512 вводит 32 векторных регистра (ZMM), каждый по 512 бит, 8 регистров масок, 512-разрядные упакованные форматы для целых и дробных чисел и операции над ними, тонкое управление режимами округления (позволяет переопределить глобальные настройки), операции broadcast (рассылка информации из одного элемента регистра в другие), подавление ошибок в операциях с дробными числами, операции gather/scatter (сборка и рассылка элементов векторного регистра в/из нескольких адресов памяти), быстрые математические операции, компактное кодирование больших смещений. Блок AVX-512 реализован в следующих процессорах: Intel Xeon Phi x200 и x205 (в сопроцессорах Knights Landing и Knights Mill), а также в семействах Skylake-SP, Skylake-X, Cannon Lake, Cascade Lake, Cooper Lake, Ice Lake, Rocket Lake, Tiger Lake, Sapphire Rapids.
Причины отключения AVX-512
Официально причины не разглашаются. Мы можем только предполагать. Дело в том, что единственным условием для активации AVX-512 является отключение ядер E. При этом во многих задачах такая замена (AVX-512 вместо ядер E) практически не отражается на производительности или даже улучшает её.
Отключение ядер E практически не отражается на производительности после активации AVX-512
Другая причина: усложнение настроек с отключением/включением ядер создаёт дополнительную нагрузку на службу технической поддержки Intel.
Наконец, самое главное. Программное отключение AVX-512 в десктопных процессорах создаёт дополнительный спрос на процессоры для рабочих станций и серверов, где набор инструкций будет работать как положено. В данном случае компании совершенно не нужно, чтобы коммерческие клиенты использовали более дешёвые настольные процессоры.
В проигрыше остаются пользователи, которые хотели воспользоваться преимуществами AVX-512 именно на последнем поколении настольных процессоров Intel. Теперь им остаётся использовать другие процессоры с поддержкой AVX-512, то есть все предыдущие поколения Intel или будущее поколение AMD Ryzen, которое выйдет очень скоро.
Искусственная рыночная сегментация и распределение пользователей по секторам рынка с разной рентабельностью — известный приём, который позволяет максимизировать прибыль. Им пользуются очень многие компании, которые выпускают примерно одинаковые товары, но для разных рыночных сегментов и по разным ценам.
Intel многократно использовала этот приём. Говорят, в первых семи поколениях Core специально не выпускались настольные процессоры более чем с четырьмя ядрами, чтобы не повредить более прибыльному серверному сегменту.
Выпуск одинаковых процессоров в «залоченной» и «разлоченной» версиях, с отключенными/включенными ядрами и т. д. — это стандартный арсенал грязных приёмов у производителей компьютерных комплектующих.
Ограничения на AVX2
Проблема с блокировкой AVX-512 усугубляется тем, что в оставшемся наборе инструкций AVX2 стоит ограничение на максимальный множитель тактовой частоты х51, пишет Igor’s Lab.
То есть при выполнении инструкций AVX2 тактовая частота процессора принудительно понижается до 5,1 ГГц не может быть поднята даже до 5,2 ГГц ни при каких настройках BIOS, независимо от охлаждения, энергопотребления, реальной температуры CPU или запущенного приложения. Например, в программе HWInfo режим принудительного ограничения частоты можно распознать по строке IA: Max Turbo Limit – Yes.
Активирован режим IA: Max Turbo Limit – Yes
Неофициальные хаки
К счастью, уже разработаны методы обхода программных ограничений, установленных Intel, как в отношении блокировки AVX-512, так и по троттлингу AVX2.
Например, компания Asus в материнских платах серии Maximus реализовала патч BIOS, который отключает троттлинг AVX2 при условии принудительного выставления тактовой частоты в BIOS.
Активировать AVX-512 сложнее, но тоже возможно. Сообщество уже нашло способ внедрить в новую прошивку старую версию микрокода от Intel, что эффективно включает обратно AVX-512.
Конечно, в этом случае мы получаем неофициальную версию BIOS с лишением гарантии и всеми вытекающими последствиями. Но это хотя бы доказывает, то отключение AVX-512 является обратимым.