Intel Alder Lake nemá AVX-512 fyzicky vypnuté, v BIOSech desek si ho můžete zapnout

5. 11. 2021

Zprávy o úmrtí AVX-512 byly značně přehnané.

Snad největší problém či komplikace, jaké přináší hybridní architektura procesorů s malými a velkými jádry, je s instrukčními rozšířeními, která musí být identická. Právě vydané procesory Intel Alder Lake i předchozí zkušební Lakefield to postihlo: kvůli úsporným jádrům E-Core musel Intel vypnout AVX-512. Firma tvrdila, že natvrdo, ale nakonec je to lepší. BIOSy desek totiž podle všeho umožňují ho u velkých jader zapnout.

Jak se ukázalo při vydání recenzí, s zprávy o smrti AVX-512 byly značně přehnané. Intel při odhalení architektury Alder Lake (tedy zejména velkého jádra Golden Cove, rozebírali jsme to zde) uváděl, že AVX-512 vypne natvrdo v čipu a nepůjde ho zapnout ani tehdy, pokud deaktivujete všechna za konflikt odpovědná jádra E-Core.

Původně se předpokládalo, že toto by mohlo být možné (počítaly s tím i starší manuály), takže třeba vývojáři by mohli Alder Lake používat pro testování aplikací používajících tyto vektorové instrukce. V srpnu Intel ale sdělil, že AVX-512 bude deaktivované nezvratně, což by implikovalo použití eFuse v továrně.

Nakonec se zdá, že představitelé Intelu prezentující architekturu neměli správné informace o tom, jak je odstřelení AVX-512 doopravdy provedeno. Ve skutečnosti podle všeho samo CPU o sobě nemá AVX-512 u velkých jader vypnuté. To je ponecháno až na úroveň firmwaru, který se o deaktivaci (či spíše schování) této podpory stará.

Intel údajně možnost, která zapíná, nebo vypíná AVX-512, v referenčním firmwaru zamaskoval různými obfuskacemi. Ale někteří výrobci desek i tak přišli na to, jak se AVX-512 zapíná a výsledkem je, že minimálně na části základních desek se po deaktivaci jader E-Core objeví možnost, nabízející zapnutí AVX-512.

Zapnutí AVX-512 u procesoru Alder Lake na desce Asus (Zdroj: AnandTech)

Vypadá to, že tato možnost je dostupná na deskách od Gigabyte, ASRocku a Asusu, zatímco desky MSI ji nyní nemají (naše recenze je mimochodem na MSI MEG Z690 Unify, takže bohužel nebyla šance na toto přijít a otestovat). Ale je teoreticky možné, že MSI toto také do BIOSů ještě přidá.

Tip: Megatest Core i9-12900K: Intelu to vyšlo, Alder Lake zatočí i s nejvýkonnějším procesorem AMD

Pokud tedy AVX-512 chcete a odstranění z Alder Lake vás naštvalo, je to dobrá zpráva. Sice stále platí, že není možné tyto instrukce použít současně s efektivními jádry, ale nikdo vám teď už uměle nebrání tuto schopnost využít, pokud jste ochotní Gracemonty obětovat. Podle webu AnandTech podporuje jádro Golden Cove v procesorech Alder Lake tyto subsety instrukcí AVX-512 (seznam je docela bohatý, měla by snad odpovídat všemu, co bude umět i Sapphire Rapids, i když Alder Lake možná nebude mít plný výkon ve floating-point FMA):

AVX512-F / F_X64
AVX512-DQ / DQ_X64
AVX512-CD
AVX512-BW / BW_X64
AVX512-VL / VLBW / VLDQ / VL_IFMA / VL_VBMI / VL_VNNI
AVX512_VNNI
AVX512_VBMI / VBMI2
AVX512_IFMA
AVX512_BITALG
AVX512_VAES
AVX512_VPCLMULQDQ
AVX512_GFNI
AVX512_BF16
AVX512_VP2INTERSECT
AVX512_FP16

Bonus pro Core i5 a další levnější CPU

Podle předchozích zkušeností s různými programy lze čekat, že u Core i9-12900K se obvykle nebude vyplácet vypnout jádra E-Core, protože ve většině mnohovláknových aplikací přináší více výkonu navíc, než AVX-512. Víte-li však, že v pro vás důležité speciální aplikaci AVX-512 přidá třeba 50 % a víc, pak je to jiné. Je také pravda, že kromě procesorů Core i9 budou mít další CPU (i7-12700K/KF a i5-12600K/KF) pouhé čtyři jádra E-Core, takže se jejich vypnutím ztratí méně výkonu a AVX-512 už nemusí tolik dohánět, aby se vyplatilo.

Intel Core i9-12900K, nejvýkonnější model Alder Lake (Zdroj: HWCooling.net)

Ovšem kde by toto měl být čistý zisk, jsou 65W modely Core i5 a i3 (jejich parametry už unikly, najdete je zde). Ty podle dosavadních úniků totiž nemají žádná E-Core, takže když si AVX-512 zapnete u těchto procesorů, nebudete o nic přicházet (je spotřeba se v aplikacích vytěžujících AVX-512 se asi může zvýšit). Toto by tedy mohl být atraktivní bonus u procesorů jako Intel Core i5-12400F, až vyjdou. Ovšem za podmínky, že Intel proti tomuto nějak nezakročí a neznemožni zapnutí AVX-512 u pozdějších šarží čipů nebo v novějších BIOSech a mikrokódech.

Je zde ještě jedna komplikace. Intel možná u Alder Lake korektnost jednotek FPU při běhu AVX-512 netestuje, takže asi nemáte přímo garantované, že poběží bezchybně. Je dost nepravděpodobné, že by procesor, který má nějaký problém s AVX-512, jinak vším prošel až toto pokoutní aktivování rozšíření by ho učinilo nestabilním. Ale teoreticky by mohl být třeba problém s frekvencí v boostu, kdy by all-core turbo bylo příliš vysoké a vy byste museli nastavit nějaký negativní offset. Proto pokud budete na Alder Lake AVX-512 seriózně využívat, doporučujeme, abyste procesor na začátku prohnali stress testem, který používá AVX-512, abyste si ověřili, že je všechno v pořádku.