AVX
De Sandy Bridge architectuur is in de basis gebaseerd op Nehalem/Westmere, maar biedt voldoende grote verschillen om inderdaad over een nieuwe architectuur te mogen spreken. Allereerst mogen we concluderen dat de belangrijkste eigenschappen van de huidige CPU's bewaard blijven. Ook bij Sandy Bridge zitten er meer cores in één chip, die elk een eigen stuk L2-cache hebben en daarnaast een gedeelde hoeveelheid L3-cache. HyperThreading en de Turbo-modus blijven intact. Een geïntegreerde geheugencontroller zullen we eveneens opnieuw terugzien bij Sandy Bridge, net als de QuickPath bus voor de high-end desktop en server varianten binnen de familie.
De belangrijkste vernieuwingen van Sandy Bridge vinden we in de cores zelf, met de toevoeging van de AVX (Advanced Vector Extensions) technologie. Belangrijk onderdeel hiervan is dat de floating point rekeneenheden een upgrade naar 256-bit krijgen. Dat betekent dat Sandy Bridge processors in één klokslag berekeningen kan uitvoeren op getallen met een dergelijke nauwkeurigheid. De floating point rekeneenheden in Nehalem en Westmere zijn 128-bit breed. Berekeningen met 256-bit getallen kosten zodoende twee of meer klokslagen. Door deze verbreding van de rekeneenheden kunnen in veel gevallen ook in één klokslag 8 32-bit of 4 64-bit getallen verwerkt worden. Wanneer de software hiervoor geschikt is én wordt gecompileerd met een voor AVX geschikte compiler, kan dit in potentie voor een flinke prestatietoename zorgen.
Een ander onderdeel van AVX is de mogelijkheid om instructies met drie operands, ofwel drie variabelen, toe te passen. Je zult het misschien niet geloven, maar de huidige processors kunnen iets simpels als C = A + B niet in één keer uitvoeren. De enige manier om dat te doen is twee instructies achter elkaar, met elk slechts twee operands: A = A +B en daarna C = A. Dat betekent dus dat er zelfs voor de meest simpele berekeningen heel wat van en naar de registers en het cachegeheugen moet worden geswapt. Het feit dat Sandy Bridge met drie operands kan werken, kan potentieel voor een gigantische prestatiewinst zorgen.
Tenslotte bevat AVX ook nog eens een twaalftal nieuwe instructies die speciaal gericht zijn op werken met vectoren, iets wat veel moderne toepassingen kan versnellen. Windows 7 Service Pack 1, dat vóór de introductie van Sandy Bridge beschikbaar zal komen, biedt ondersteuning voor AVX en is vereist om AVX-versnelde Windows software te gebruiken. Bij Linux is ondersteuning ingebakken vanaf kernel versie 2.6.30.
De Sandy Bridge processors kunnen tot drie AVX-instructies gelijktijdig uitvoeren.
