英特尔推出全新avx10指令集架构

英特尔今日发布了全新的高级性能扩展指令集(APX)，并介绍了即将为P核和E核提供统一AVX-512支持的新型AVX10指令集。

简单来说，AVX10（AdvancedInstructionExtensions10） ISA是AVX-512的超集，并具有256bit和512bit寄存器大小的所有AVX-512ISA功能。

提醒，这种新的指令集暂时没有英特尔CPU支持——它预计将在未来的芯片中出现，包括“GraniteRapids”。英特尔表示，AVX10将成为其面向未来消费者和服务器处理器的矢量ISA选择。

从最基本的层面来看，AVX10将使同时具有E核和P核的英特尔芯片支持AVX-512，尽管512bit版本只能在P核上运行，不过256bit的AVX-256模拟指令集可以同时在P核和E核上运行。

据介绍，AVX10将包括“带有AVX512VL功能标志的AVX-512矢量指令、最大矢量寄存器长度为256bit以及八个32bit掩码寄存器，以及支持嵌入式舍入的新 256bit指令”。

这个版本可以在P核和E核上运行，但E核限制为最大256bit长度，而P核可以使用完整的512bit矢量，这一点类似于 Arm通过SVE对可变矢量宽度的支持。

英特尔表示，现有应用程序在AVX10上的性能与AVX-512相同，至少在相同的矢量长度上。英特尔还声称：

英特尔AVX2编译的应用程序重新编译为AVX10后无需额外软件调整即可实现性能提升。

得益于新增的16个矢量寄存器和新指令，对于矢量寄存器压力敏感的英特尔AVX2应用程序可获得大幅性能提升。

高度线程化的可矢量化应用程序在使用基于IntelXeonE内核的处理器或具有混合架构的Intel产品时，可能实现更高的总吞吐量。

后续，英特尔将为消费级客户提供MeteorLake，为HPC客户提供GraniteRapids和SierraForest，而这三个系列均采用类似的架构，其P核为RedwoodCove核，E核则基于Crestmont架构。

据悉，英特尔将从第六代Xeon“GraniteRapids”芯片开始支持AVX10首个版本（AVX10.1），但该版本只支持512bit矢量指令，而不是新的256bit矢量指令。

也就是说，这一代只是作为从AVX-512到AVX10的过渡芯片。不过，未来所有的Xeon处理器本身就会继续支持完整的AVX-512指令，以确保传统应用正常运行。

后续的AVX10.2将支持256bit矢量长度和其他新功能，如新的AI数据类型和转换、数据移动优化和标准支持。

为了解决开发者的担忧，英特尔还计划为AVX10实现与AVX-512相比大大简化的枚举方式，并确保每次转向新修订版时都有足够的新指令和功能值得升级变，从而减少版本和枚举膨胀。