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zoom RSS Skylake XeonのAVX-512はKnights Landingと同じなのか?

<<   作成日時 : 2017/05/08 17:37   >>

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AVX-512搭載のSkylake-EP/EX世代のXeonであるPurleyのブランド名がPLATINUMになったようだ。それを見て、Creativeのオーディオカード/サウンドカードみたいだとか、この先TITANIUMや、GOLDだとか出てくるのでは無いかと、思う人も多いだろう。最近はこういう上位ブランドが多いので、まあありそうだ。

それだけでは、面白みもないので、AVX-512について書こうと思う。この新型XeonはXeon PhiのKnights Landingに採用されているAVX-512(F/CD/ER/PF)とは、異なるAVX-512が搭載されている。
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1058287.html


元々は、AVX-512の基本セットであるF(AVX-512F)は、Skylake-Sで一般市場でも投入されるはずだった。
しかし、現在、その次のKabylakeにまで世代交代しているが、AVX-512は搭載されていない。何らかの理由でマイクロコードを変更し動かないように設定された訳だ。当時は歩留まり関連の問題がAVX-512に起因していたからではないかと噂された。そして、それがキャンセルされたタイミングで、Skylakeシリーズは一気に販売にこぎ着けたという暗い過去がある。

そのSkylake世代で、AVX-512が有効になるということはEP/EXにおいて、この問題が既に過去のものになったという証だが、それまでに2年(AVX-512Fの停止を決めたのは2015年春)を費やしたことになる。Cannnonlakeが遅れるわけだ。ただ、このPurleyに搭載される命令セットは、Skylake-Sが搭載する予定だった命令セットより拡張されている。また、HPC向けのXeonブランド、Xeon PhiのKnights Landingとも色合いが違う。


実は、AVX-512といっても、命令セットにはいくつかの系統がある。そのため、これまでのAVX2.0やAVX、SSEのように、単に512だから同じという見方が出来ないのが、これの難しい部分である。今後、命令セットを説明するのは大変になりそうだ。

ちなみに、先に書いたSkylake-Sで予定していたというFはFoundationの略である。AVX2.0の拡張命令を純粋に拡大させたのが、このFである。Knights Landingに追加された命令セットは、Fに加えて、3つだ。
CDは、Conflict Detection Instructions(競合検出命令)
ERは、 Exponential and Reciprocal Instructions(指数と相互<関数における>命令)
PFは、Prefetch Instructions(プリフェチ命令)
これらは、全て新型のSkylake Xeon(Purley)に搭載されると楽なのだが、ERとPFは一般的なコンピューティングでは、必要性が低い、Many Integrated Coreの調停と高速化で最適な性能を発揮するための付与命令となる。

ただ一方で、Purleyには
BWというByte and Word Instructions (バイト・ワード命令)
DQと呼ばれる、Doubleword and Quadword Instructions(2倍/4倍ワード拡張)
VLと呼ばれる Vector Length Extensions (ベクトル長拡張)
がPurley追加される見込みである。これは、分かり易く言えば、SSEやMMXなどで培った部分で、これまでのAVXでは足りなかった面を補う命令という意味合いがある。即ち、AVX-512F/CD/BW/DQ/VLの5系統のAVX命令が付与される予定なのだ。

尚、これらがデスクトップ向けに下りてくるのは、Cannonlake世代になる。
Cannonlakeでは、さらに上記に加えて
IFMAと呼ばれるInteger Fused Multiply Add(整数融合多重加算)と
VBMと呼ばれるVector Byte Manipulation Instructions(ベクターバイト操作命令)がAVX-512に仲間入りするが、ERとPFは搭載されない。

AVX-512はHPC向けのXeon Phiが存在しているため、それを混ぜて考えると、少しこれまでのAVXシリーズとは毛色が異なる上に、今後も付与命令セットが512内で増えていく可能性もあるため、これまでよりも細かくなり、複雑である。AVX-512が追加されて次は、AVX-1024になるかというと、そういう流れにはたぶんならないと思われる。後に付く名称が増えていく流れになる可能性の方が高いだろう。
尚、この先にはディープラーニング向けの命令セット、Vector Neural Network Instructions Word variable precisionやFused Multiply Accumulation Packed Single precision などもある。もう、英文問題である。







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