如果 AMD 也支援 AVX-512 指令集會發生 - 3C

原文標題：如果 AMD 也支援 AVX-512 指令集會發生什麼事？
情報來源：TechNews
原文網址：https://technews.tw/2021/04/07/amd-avx-512/

最近有國外媒體報導某 Twitter 爆料大神，透露 AMD 下世代 Zen 4 核心，將支援 AVX-
512 指令集和人工智慧深度學習常用的 bfloat16 浮點格式（接著是 EPYC 核心數會從 64
激增到 96 個），或多或少也間接印證了「AMD 將研發資源集中給 Zen 4，沿用 7 奈米
製程的 Zen 3 只是調校完畢的完善版」的觀點。

這就讓筆者不得不想到之前在「Linus Torvalds 對 AVX-512 的批評是否公道」一文中，
文末寫了三個假設：

假如英特爾（Intel）製程技術維持領先地位，今天還會有這樣的「雜音」嗎？
如果 AMD 日後也支援 AVX-512，也沒碰到英特爾的降低時脈麻煩，Linus Torvalds 的反
應會不會不一樣？


從 Alder Lake 開始，Intel「似乎」在主流桌上型處理器，開了取消 AVX-512 第一槍，
是否意味 AVX-512 將淡出個人電腦舞台？
筆者沒事看到那種「AVX-512 砍掉就砍掉，淡出就淡出，沒什麼大不了」的幼稚言論，就
只會納悶，講這種話的人到底有沒有想過一件事：英特爾真這樣幹了，哪天 AMD 反過來全
面支援 AVX-512 並標榜「宣稱他們家的產品享有最滴水不漏的 x86 軟體相容性」反打英
特爾一槍，那該怎麼辦？順便一提，VIA Centaur 睽違多年的全新 x86 處理器 CHA，也具
備 AVX-512 了，手腳竟然還比 AMD 還快，至於完整度如何在此不予置評。

總之我們先回稍微回顧一下「始作俑者」英特爾在「x86 義和團之亂」的退潮期，是如何
為了讓 Larrabee 的徒子徒孫，有一條轉戰高效能運算與人工智慧的退路，而讓 AVX-512
指令集變成「讓 x86 指令集再度碎片化」的地雷。


「計算機結構」（Computer Architecture）一詞，源自於歷史上首款可回溯相容軟體的
IBM S/360 大型主機，意味著指令集架構（ISA，Instruction Set Architecture）相同的
電腦，可執行同樣軟體。基於維護軟體相容性和「生態系統一致性」，指令集一向是「易
加難砍」，讓資產和包袱成為一枚硬幣的兩面。

80×86 指令集因長期缺乏業界公定版本標準的關係，而導致碎片化問題，原本隨著實質的
玩家只剩下英特爾與 AMD（加上毫無存在感的俄羅斯 Elbrus，與台灣的 VIA），AMD 也放
棄了 SSE5，「皈依」英特爾 AVX，而漸漸雲淡風輕。

但英特爾在 Xeon Phi 與 Sky Lake-SP 導入的 AVX-512，不僅吹皺一池春水，在 2018 年
首款「實驗性 10 奈米製程」Cannon Lake，首度將 AVX-512 指令集放到個人電腦處理器
，這等於是打開潘朵拉的寶盒，因為這代表當時的英特爾相信他們的製程技術，有辦法「
硬吃」AVX-512 激增的電晶體數量與耗電量。


事後證明，英特爾完全失算，放棄行之有年的鐘擺（Tick Tock）節奏，進入被外界戲稱「
擠牙膏」的「三段論」（新製程→新架構→最佳化）時期後，除了高不可攀的 Skylake-X
與「逆向硬幹 Sunny Cove 核心」的 Rocket Lake，沒有任何一款桌上型處理器支援 AVX-
512，這等於是對過去自負「我家產品擁有最佳 x86 軟體相容性」的英特爾，狠狠打自己
一巴掌。

更糟糕的是，英特爾自己也讓 AVX-512 的版本變得混亂不堪，一再上演「新產品不見得相
容舊產品」的戲碼。以剛上市的第十一代 Core Rocket Lake 為例，因為 Cypress Cove
核心是「14 奈米製程硬幹出 10 奈米製程 Sunny Cove」，所以 Tiger Lake 的 Willow
Cove 核心多出來的 VP2INTERSECT，就這樣不見了。


英特爾在 2019 年鬧出的「Cooper Lake-SP 腰斬事件」是另一則慘案，為了滿足某個「超
級大客戶」 （據稱是 Facebook）的深度學習需求，讓第三代 Xeon-SP 平台 Whitley 的
先發處理器 Cooper Lake-SP 支援 bfloat16（然後因不明原因被中途腰斬，保留 Cedar
Island 平台的 Cooper Lake-P），反倒是後面 10 奈米製程的 Ice Lake-SP 卻付之闕如
，須等到第四代 Xeon-SP 平台 Eagle Stream 的 Sapphire Rapids。


最歡樂的莫過於「Golden Cove 大核＋Gracemont 小核」的 Alder Lake，為了確保大核小
核彼此之間的指令集相容性，Golden Cove 的 AVX-512 直接被「閹割」掉。這就回到另一
個大哉問：假使哪天英特爾被 AMD 逼著所有產品都非得要有 AVX-512 不可，那英特爾真
的也要讓新一代 Atom 體系小核支援 AVX-512 嗎？


說到最後，這一切的亂象，都是英特爾自己內部一堆「不安定因素（有看過灌籃高手湘北
對陵南那場的讀者，一定知道筆者想表達的意思）」累積到一定程度後的「業力引爆」：
搶救 x86 義和團的遺產、一窩蜂猛衝人工智慧、製程轉換青黃不接，讓英特爾在 AVX-512
相容度前腳踩後腳，從頭到尾都是自己人搞出來的問題，完全怨不得人。

話說回來，假若 AMD 真的在 Zen 4 靠著台積電 5 奈米製程，實現了「大致完整」的 AVX
-512 相容性，並一舉解決過往執行 AVX 指令會大幅降低處理器時脈的宿疾，那英特爾昔
日最自傲的「x86 指令集相容性」就將被 AMD 反將一軍。讓人不得不期待，這天一旦發生
，英特爾該如何應對，而新任執行長 Pat Gelsinger 又將做何解釋。這齣好戲，屆時一定
非常有趣。

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