Intel заставляет производителей матплат отключать поддержку AVX-512
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.
- Блог компании ITSumma
- Производство и разработка электроники
- Компьютерное железо
- Настольные компьютеры
- Процессоры
Знак на крышке процессора Intel позволит отличить модели с огромным скрытым потенциалом. Стало известно, как определить CPU с поддержкой 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.
Набор команд процессоров Intel® AVX-512 (Advanced Vector Extensions 512).
Набор команд процессоров Intel® AVX-512 (Advanced Vector Extensions 512).
В различных отраслях продолжает возрастать потребность в повышенной вычислительной мощности. Чтобы поддержать повышающийся спрос и усложняющиеся модели использования, продолжается предоставка оптимизированных под рабочие нагрузки инновационных решений, реализуемых в наборе команд Intel® AVX-512, которым оснащены новейшие процессоры и сопроцессоры Intel® Xeon Phi™1, а такжемасштабируемые процессоры Intel® Xeon® .
Intel® AVX-512 — это новый набор команд, который повышает производительность различных рабочих нагрузок, включая научное моделирование, финансовую аналитику, искусственный интеллект и глубинное обучение, 3D-моделирование и анализ данных, обработку изображений, аудио и видео, сжатие данных и шифрование.
Набор инструкций AVX-512 состоит из нескольких отдельных наборов, каждый из которых имеет свой собственный уникальный бит функции CPUID; однако их обычно группируют, поддерживая генерацию процессора ( F, CD, ER, PF, BW, DQ, VL, IFMA, VBMI 4VNNIW, 4FMAPS … см. табл.1) .
AVX-512 состоит из нескольких расширений, которые не все должны поддерживаться всеми реализующими их процессорами. Во всех реализациях требуется только базовое расширение AVX-512F (AVX-512 Foundation).
Использование AVX-512 будет означать, что обработка массивных мультимедийных данных будет проходить с меньшей нагрузкой на процессор. Точнее, работа с использованием аппаратных ресурсов, совместимых с AVX-512, будет максимально эффективна. На этих задачах потребление снизится, а производительность вырастет.
Таблица 1. Процессоры с AVX-512
Появляются усовершенствованные возможности векторной обработки. Благодаря возможностям для осуществления операций с 512-битными векторами набор команд Intel® AVX-512 справится даже с наиболее требовательными вычислительными задачами.
Приложения могут осуществлять 32 операции с плавающей запятой в секунду с удвоенной точностью и 64 операции с плавающей запятой в секунду с одинарной точностью за тактовый цикл в 512-битных векторах, а также 8 целочисленных типов шириной 64 бит и 16 целочисленных типов шириной 32 бит и до двух 512-битных команд Fused Multiply-Add (FMA). Таким образом, ширина регистров данных, число регистров и ширина команд FMA вдвое больше по сравнению с набором команд Intel® Advanced Vector Extensions 2.0 (Intel® AVX2). Можно значительно повысить производительность с помощью набора команд Intel® AVX-512. Intel® Advanced Vector Extensions 512, новейший набор векторных команд x86, включает в себя до двух команд FMA (Fused Multiply-Add) и другие оптимизации для повышения производительности наиболее ресурсоемких вычислительных задач.
Intel® AVX 2.0 позволяет выполнять 16 операций с плавающей запятой в секунду с удвоенной точностью и 32 операции с плавающей запятой в секунду с одинарной точностью за тактовый цикл в 256-битных векторах, а также до двух 256-битных команд Fused Multiply-Add (FMA).
Найден способ быстрого определения наличия поддержки AVX-512 у Intel Alder Lake
Весной закончилась баталия между Intel и производителями материнских плат, в основе которой находилась возможность включения инструкций AVX-512 у настольных процессоров семейства Alder Lake. Напоминаем, что изначально высокопроизводительные ядра поддерживали AVX-512, однако потом Intel решила отключить поддержку, но производители материнских плат использовали различные обходы ограничений до тех пор, пока компания не начала выключать поддержку на аппаратном уровне.
Если вам все же нужен представитель Alder Lake с поддержкой инструкций AVX-512, то специально для вас оверклокер Luumi выпустил видеоматериал с объяснением того, как очень быстро найти процессор с поддержкой AVX-512. Весь секрет кроется в логотипе Intel на термораспредлительной крышечке: если он квадратный, то процессор не поддерживает AVX-512, а если он закруглен, то поддерживает.
«Похоже, что почти все процессоры Alder Lake, выпущенные в 2022 году, не имеют поддержки AVX-512, поэтому вам лучше искать процессор 2021 года. К счастью для нас, Intel оставила отметку, чтобы определить, поддерживает ли процессор AVX-512 или нет. Это можно понять, взглянув на крышечку. Каждый процессор с маркировкой в виде гало/круга сверху слова “Intel” на крышечке имеет поддержку AVX-512, а все процессоры с прямоугольной/квадратной маркировкой не оснащаются AVX-512».