技术解析-AVX指令集的引入

·AVX指令集的引入

    Sandy Bridge最大的看点当属被反复提及的AVX指令集，AVX即Advanced Vector Extensions高级矢量扩展，在我们预想中SSE4指令集后面理应会按照惯例推出SSE5，但英特尔却首次引入了新指令集AVX，这也是英特尔集成显卡家族中的第六代图形核心，AVX具体的特点是通过以下几方面展现的：

>>从128bit扩展到256bit的SIMD运算单元
>>增强的数据重排，单个操作可同时处理8个32-bit共256bit数据
>>单条指令支持3操作数和4操作数
>>支持弹性的访存地址不对齐 　　
>>AVX指令支持扩展性强的VEX编码方式

  

AVX指令集

    从上述的几方面来看AVX指令集的运算逻辑技术比较抽象，落实到用户的实际应用中，AVX主要针对密集型浮点运算，3D游戏、CAD/CAM、数字内容创建等应用是这类计算的代表。英特尔称，Sandy Bridge的AVX进行矩阵计算的时候将比SSE技术快90%，Sandy Bridge平台的SIMD演算单元从之前的128bit扩展到和256bit。同时数据传输也获得显著提升，因此从理论上来讲，AVX指令集的引入使得CPU内核浮点运算性能提升到了2倍。

AVX指令集

    众所周知，CPU依靠指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。增加一个字节的前缀操作可能会出现解码难度增加，同时也提高了电量的消耗，因此，AVX指令集的矢量性必不可少，也就是VEX编码的使用会压缩前缀字节的信息，节约计算时间。

第二代酷睿处理器中的AVX和AES扩展指令

    上图为第二代酷睿i5 2540M移动处理器，通过CPUID可以看到除了AVX指令集外还有一项AES指令集，AES指令主要提升CPU对AES算法的加密解密运算能力，对于注重数据安全的企业用户来说此项指令比较实用，目前最新版本的WinZip、TureCrypt等软件都支持该指令，可大大提升加密解密速度，第二代酷睿i3处理器暂时不具备该项指令集。