英特尔x86指令集演进的下一步：AVX10、APX

楼主的马甲

https://www.msn.cn/zh-cn/news/ot ... x10-apx/ar-AA1epiip


（cnbeta 现在内地不能访问了？？这么悲催的吗？）

英特尔公司正在为该公司认为是原始 x86 指令集体系结构（ISA）发展的"下一个重要步骤"做准备。这家圣克拉拉公司正在扩大通用 x86 操作的寄存器数量，同时推出基于著名的 AVX-512 ISA 的全新、包罗万象的矢量指令集。

正如英特尔公司为开发人员提供的官方网站所解释的那样，x86 架构目前广泛应用于数据中心、个人电脑和其他各种需要性能导向型 CPU 和繁重计算工作量的环境中。最初的 x86 ISA 于 1978 年通过 8086 CPU 推出，只有 8 个 16 位通用寄存器，后来寄存器的数量增加了一倍，大小增加了四倍。

寄存器在中央处理器中起着至关重要的作用，因为它们存储着处理器在任何给定时刻都在积极处理的数据位。因此，英特尔公司将高级性能扩展（APX）技术视为 x86 ISA 的重要发展步骤。它扩展了整个 x86 指令集，允许访问更多的寄存器，并引入了新的功能来提高 CPU 的整体性能。

英特尔公司称，APX 将通用 x86 寄存器的数量翻了一番，从 16 个增加到 32 个，为编译器提供了更多的数据存储空间。该公司解释说，与根据英特尔 x64 ISA"基准"编译的二进制程序相比，APX 编译的代码"加载次数减少 10%，存储次数减少 20%以上"。

简单地说，与复杂的加载和存储操作相比，寄存器访问速度更快，消耗的动态功耗"大大降低"。在下一代英特尔 CPU 型号中，效率的提高可能会带来更高的性能水平。APX 还将扩展 x86 ISA 的条件指令集，该指令集最早是在奔腾 Pro 处理器中通过 CMOV/SET 指令引入的。

这些指令被当今的编译器广泛使用，而 APX 似乎提高了英特尔 CPU 的分支预测能力。据英特尔公司称，程序员只需重新编译代码，就可以利用 APX 的功能，因为不需要修改源代码。APX 再次证明了"x86 可变长度指令编码"的优势，新功能通过对底层芯片进行"增量更改"来增强整个 ISA，从而在硬件中解码指令。

除 APX 外，未来几代英特尔 CPU 还将包含新的 AVX10 ISA。正如官方文件中解释的那样，这项技术是英特尔在 2013 年首次提出的 AVX-512 向量指令集的全新主要实现。新的 ISA 将在所有英特尔 CPU 架构上建立一个"通用、融合的矢量指令集"，使其在未来的所有处理器上都能得到支持，包括高性能内核（P-cores）和高效内核（E-cores）。

英特尔最初在第12代酷睿消费级CPU上引入了对AVX-512矢量指令的支持，但这些指令只适用于P核单元，后来通过固件微码更新意外禁用了这些指令。事实证明，x86 ISA 的矢量扩展在试图模拟复杂的现代游戏机架构（如 PlayStation 3 (RPCS3)）的开发人员中非常受欢迎。

x86 ISA 的 AVX10 扩展将支持以前引入的所有 AVX（矢量）指令扩展，最大矢量寄存器长度为 256 位。最初的 AVX10 版本（AVX10.1）不包含任何新指令；其唯一目的是方便从 AVX-512 过渡到适当的、全核兼容（P 核、E 核）的 AVX10 实现（即 AVX10.2）。

赫敏

呃，现代cpu内部肯定早就不是那几个x86定义的寄存器了，但即使编译器给用上APX那老的x86指令也不能丢啊。到头来cpu本身还是一条微码都不敢丢，反倒要加上APX的微码

LambdaDelta

赫敏 发表于 2023-7-28 05:21
呃，现代cpu内部肯定早就不是那几个x86定义的寄存器了，但即使编译器给用上APX那老的x86指令也不能丢啊。到 ...

增加架构寄存器对于减轻编译器的寄存器分配压力十分的有帮助。
APX是用REX2前缀替代了X64的REX前缀，删减了一些APX模式下的一些指令用于增加寄存器寻址位数，本质上和X64对X86做的工作是类似的，对于解码器设计的压力我觉得不大。至于CPU内部的微码，那就更无所谓了，每代都在改的东西。

bdzyq

赫敏 发表于 2023-7-28 05:21
呃，现代cpu内部肯定早就不是那几个x86定义的寄存器了，但即使编译器给用上APX那老的x86指令也不能丢啊。到 ...

但是对于编译的开发人员 性能优化就多新的路子

蒋PJ

赫敏 发表于 2023-7-28 05:21
呃，现代cpu内部肯定早就不是那几个x86定义的寄存器了，但即使编译器给用上APX那老的x86指令也不能丢啊。到 ...

APX 就是一种扩展指令集，谈不上丢X86指令。INTEL的崛起就是不断开发扩展指令，比如MMX SSE 1 2 3 SSSE3 SSE4.1 4.2 EM64T AES AVX AVX2 512F FMA3 TSX等，每一代新框架的处理器都会带来新的扩展指令集的！说白了就是增加CPU的新功能和提到新性能！ 说X86其实也不够准确，应该说是INTEL的ISA指令集 IA32 架构,之前是靠EM64T技术兼容64位 和AMD共用的x86-64。 现在INTEL已经全面升级64位了，前段不是出了x86S，是运行在纯64位上了，反向兼容16位和32位指令；所以X86S我绝对并非X86精简指令，而是X86 SECOND，X86第二版！为啥不叫IA 64呢，因为之前INTEL推出过安腾处理器就是IA 64架构并不兼容X86和32位。所以如果没有之前IA 64老框架，这次X86S就要改名成IA64了。