Intel Core i7 2600K, i5 2500K, i5 2300 Sandy Bridge review

AVX instructies

Een belangrijk verschil tussen de processor cores van Sandy Bridge en die van Intels bestaande processors is de ondersteuning voor 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 bij bestaande CPU's zodoende twee of meer klokslagen. Door deze verbreding van de rekeneenheden kunnen in veel gevallen ook in één klokslag acht 32-bit of vier 64-bit getallen verwerkt worden.

AVX bevat verder een twaalftal nieuwe instructies, waarvan een aantal geschikt zijn om te rekenen met drie operands, ofwel drie variabelen. 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 niet alleen twee instructies in plaats van één, maar ook dat er zelfs voor de meest simpele berekeningen heel wat data van en naar de registers en het cachegeheugen moet worden geswapt. Het feit dat Sandy Bridge dankzij AVW met drie operands kan werken, kan potentieel voor een gigantische prestatiewinst zorgen. Tenslotte bevat AVX ook nog eens een aantal nieuwe instructies die speciaal gericht zijn op werken met vectoren, iets wat veel moderne toepassingen kan versnellen.

Om gebruik te maken van de nieuwe instructies en het rekenen met drie operands moet software opnieuw gecompileerd worden. Daarnaast moet ook het besturingssysteem geschikt zijn voor AVX. Windows 7 Service Pack 1, dat spoedig 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.

Het feit dat de Sandy Bridge processors geschikt zijn voor AVX biedt ook al voordelen voor bestaande software. We schreven al dat de rekeneenheden binnen de CPU zijn opgewaardeerd dat 256-bit en dat daarmee in sommige gevallen acht 32-bit of vier 64-bit berekeningen gelijktijdig uitgevoerd kunnen worden. De CPU herkent dat zelf bij bestaande niet-AVX software en zal indien mogelijk een dergelijke versnelling automatisch doorvoeren.

Software moet opnieuw gecompileerd worden, maar dan kan AVX potentieel voor een flinke prestatiewinst zorgen.