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      Haswell芯光大道系列文章参阅:

      《Haswell芯光大道之一,支持C7节能的电源推荐
      《Haswell芯光大道之二,FIVR集成式调压模块详解
      《Haswell芯光大道之三:USB 3.0缺陷影响有多大?
      《Haswell芯光大道之四:AVX2指令集浮点性能翻倍》

      Haswell到来的日子越来越近了,不仅测试成绩出来了,就连正式版盒装也已经到货了。Haswell的亮点有很多,除了之前说到的C7节能状态、GPU集显和超频空间外,还加入和TSX和AVX2指令集。不过由于TSX并不是每个Haswell处理器都支持,所以这里暂且不提。下面我们来介绍一下AVX2指令集以及其实际作用。

    AVX2指令集:AVX指令集的加强版

      对于指令集和AVX指令集不了解的朋友可以先看看《AVX是什么?AVX指令集技术与应用解析》。当年AVX在SSE4指令集的基础上加入了256位矢量宽度、增强的数据排序、3/4个操作数、不对齐内存存取以及VEX编码方式,最直接的收益就是浮点性能最大提升了2倍。


    AVX2的新内容

      在2011年发布的AVX2则在此基础上加入了以下新内容:

      -整数SIMD指令扩展至256位

      -2个新FMA(融合乘加,即±(a×b)±c)单元及浮点FMA指令

      -离散数据加载指令“gather”、新的位移和广播指令

    理论性能:整数和浮点性能翻倍

      其中最为重要的是对256位的整数SIMD的支持,并新增60条256位浮点SIMD指令,完善从AVX开始的256位扩展,理论上可再次提升整数和浮点运算速度。


    新FMA单元和指令带来更强的性能

      FMA则关系到浮点运算能力。Haswell架构中拥有2个新的FMA单元(Intel的FMA3指令),每个FMA单元支持8个单精度或4个双精度浮点数,每周期单/双精度FLOPs都要比AVX高1倍。

      FMA拥有20种指令形式,与3种操作数次序组合,形成60种新指令,为选择内存操作数或目的操作数提供了极大的灵活性。另外融合乘加还会自动选择多项式的计算过程,降低了延迟。


    AVX两个128位通道独立,AVX2实现互通

      在AVX中,Intel定义了两个128位通道,分别是高通道和低通道,不同通道不能互取数据;到AVX2中,跨通道数据排列操作则实现了高低通道数据互通,效率更高。


    AVX2新指令

      新的离散数据加载指令是一种访问非连续内存的基本操作,可以加载8个双字节或者4个四字节到一个目的寄存器中,提供了一种新的矢量化途径。

      另外AVX2还加入了一些移位指令和广播指令,其中移位指令包括任意到任意SIMD数据置换与矢量移位,使矢量化更高效、可靠。

    实际应用:加强视频处理、游戏和专业计算性能

      理论可以说得很美好,但能不能投入到日常使用,能给性能带来多大的提升,才是用户最为关注的。


    AVX2加强了音频、视频处理、游戏以及专业计算性能

      (1)目前大部分程序(包括操作系统以及游戏)的代码靠的主要是整数运算。AVX2指令集引入了对256位整数矢量指令的支持,让Haswell处理器的整数运算比上代架构有了更大提升,软件响应速度更快,运行更流畅。另外,较多使用整数运算的图像、视频处理也将受益。

      (2)新的FMA单元加强了处理器浮点运算性能。对普通用户来说,游戏效果、3D动画以及视频播放是接触浮点运算最多的应用领域;浮点运算还是通用计算的主力。AVX2指令集帮助Haswell处理器提升浮点运算性能,也就是说,Haswell处理器将能比Sandy Bridge和Ivy Bridge展现出更强的3D性能和更快更准的通用计算能力。

      我们早前也有转载过i7-4770K和一款Haswell Core i5处理器的测试成绩,大家可以参考一下:

      《较上代产品快7%至13%,Haswell Core i7-4770K性能评测

      《CPU性能提升不高但核显进步大,Haswell Core i5测试》

      需要获得更多咨询的朋友可点击以下地址:Intel官网AVX开发者专区(中文版)

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    已有 21 条评论,共 90 人参与。
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    • 超能网友博士 2013-05-21 04:49    |  加入黑名单

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      17#

    • 游客  2019-04-17 13:23

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      21#

    • 游客  2013-06-12 19:00

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    • 我匿名了  2013-05-21 09:05

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    • 游客  2013-05-21 08:15

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    • 游客  2013-05-21 01:29

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    • 游客  2013-05-20 23:09

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    • 游客  2013-05-20 21:00

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    • 游客  2013-05-20 19:38

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    • 我匿名了  2013-05-20 18:43

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    • 游客  2013-05-20 18:42

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    • 游客  2013-05-20 18:21

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    • 超能网友一代宗师 2013-05-20 18:15    |  加入黑名单

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    • 超能网友研究生 2013-05-20 15:52    |  加入黑名单

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    • 游客  2013-05-20 13:44

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    • 我匿名了  2013-05-20 12:27

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    • 游客  2013-05-20 12:21

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      5#

    • 超能网友终极杀人王 2013-05-20 11:12    |  加入黑名单

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    • 我匿名了  2013-05-20 11:04

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    • 我匿名了  2013-05-20 11:02

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    • 我匿名了  2013-05-20 10:56

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