インテル命令セット・アーキテクチャー拡張

2014.11.05
その他
AVX/AVX2ISA

このページは、インテル命令セット・アーキテクチャー (英語) 拡張に関連する記事の参考訳や参考資料へのリンクをまとめています。

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はじめに

インテル® AVX

インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション (インテル® AVX)

コンピューティング性能への必要性は、業界全体で高まり続けています。急増する要求と進化する利用モデルをサポートするため、私たちは今日の製品に実装されるインテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション (インテル® AVX) による技術革新を継続していきます。

インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション (インテル® AVX) は、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 (インテル® SSE) の新しい 256 ビット命令セットの拡張で、浮動小数点 (FP) 演算を多用するアプリケーション向けに設計されています。インテル® AVX は、2011 年にインテル® マイクロアーキテクチャー (コード名 Sandy Bridge) ファミリーの 1 つの機能として登場し、ノート PC からサーバーまで幅広いプラットフォームで利用されています。インテル® AVX は、より幅の広いベクトル、新しい拡張可能な構文、豊富な機能により、パフォーマンスを向上させます。その結果、画像、オーディオ/ビデオ処理、科学シミュレーション、金融解析、3D モデリングなどの、データ処理および汎用アプリケーションの開発が容易になります。

インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション 512 (インテル® AVX-512)

将来的に、いくつかの新製品は、512 ビット SIMD サポートにより大きく飛躍します。この新たな機能により、プログラムは、8 つの倍精度と 16 個の単精度浮動小数点値のみならず 8 つの 64 ビットおよび 16 個の 32 ビット整数値を 512 ビット長のベクトルにパックできるようになります。つまり、1 つの命令で AVX/AVX2 が処理できるデータ要素数の 2 倍 (SSE の 4 倍) の処理を行えます。

インテル® AVX-512 命令は、計算集約型のタスクでより高いパフォーマンスを発揮します。また、設計段階でかつてないレベルの豊富な機能を追加することにより、最も高度なコンパイラー・オプションを提供しています。

インテル® AVX-512 には、32 個の 512 ビット幅のレジスターと 8 つの専用マスクレジスターが用意されます。インテル® AVX-512 は、ブロードキャストのサポート、プレディケーションを可能にするマスクの組込み、浮動小数点丸め制御の組込み、浮動小数点フォルトの抑制、スキャッター命令、高速演算命令、そして大きなディスプレースメント値のコンパクト表現などを含む柔軟な命令セットを提供します。

インテル® AVX-512 は、前世代の SIMD 操作の移行に比べ、より高いインテル® AVX との互換性を提供します。インテル® SSE とインテル® AVX の混在には、パフォーマンス上のペナルティーがありましたが、インテル® AVX とインテル® AVX-512 命令の混在は、ペナルティーなしでサポートされます。インテル® AVX のレジスター YMM0 – YMM15 は、インテル® AVX-512 のレジスター ZMM0 – ZMM15 (x86-64 モードでは) にマップされ、インテル® SSE のレジスターがインテル® AVX のレジスターにマップされるのと非常に良く似ています。そのため、インテル® AVX-512 をサポートするプロセッサーでは、インテル® AVX とインテル® AVX2 命令は、最初の 16 個の ZMM レジスターの、下位 128 ビットもしくは 256 ビットで動作します。

インテル® AVX-512 に関するより詳しい情報は、「AVX-512 Instructions」 (英語) のブログでもご覧いただけます。命令セットは、「Intel® Architecture Instruction Set Extensions Programming Reference」に記載されています。このページの「はじめに」タブをご覧ください。

技術資料とブログ

https://software.intel.com/en-us/intel-isa-extensions#pid-16007-1495 もご覧ください。

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