The Evolution of x86 SIMD: From SSE to AVX-512
10 days ago
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- 从MMX到AVX-512的x86 SIMD发展史，是一部技术创新、企业竞争与工程妥协的史诗
- 1997年英特尔推出的MMX是一场豪赌，这个由以色列团队打造的处理器，成为首个在美国境外设计的旗舰级芯片
- MMX最具争议的设计是寄存器别名机制——将MMX寄存器映射到x87浮点寄存器以避免系统修改，但这限制了浮点与MMX指令的混合使用
- 英特尔通过超级碗广告等激进营销抬高市场预期，但缺乏优化软件支持的实际性能提升有限
- AMD的3DNow!技术迫使英特尔加速推出SSE，后者首次实现128位寄存器与浮点SIMD运算
- 为抗衡AMD Athlon在游戏和3D图形领域的优势，SSE2将SIMD扩展至双精度浮点运算
- AVX采用256位寄存器和非破坏性三操作数指令，显著提升编译器效率并减少寄存器溢出
- 英特尔与AMD的FMA指令集之争暴露了架构碎片化问题，最终Intel的FMA3成为行业标准
- 专为至强融核设计的AVX-512因功耗、发热及跨代碎片化问题饱受争议
- 林纳斯·托瓦兹将AVX-512斥为'功耗病毒'，最终导致其在混合架构处理器(如Alder Lake)中被禁用
- AMD在Zen4架构中通过256位单元双频实现AVX-512，以更低功耗展现更优设计
- x86 SIMD的遗产交织着卓越工程、营销泡沫，以及关于向后兼容性、市场竞争与商业决策的重要启示