FMA指令集的硬件支持有多丰富

Posted 2023-02-16

技术标签:

【中文标题】FMA指令集的硬件支持有多丰富【英文标题】：how abundant is hardware support for FMA instruction set 【发布时间】：2015-07-17 10:47:10 【问题描述】：

Steam's hardware survey 非常有用，因为它概述了对 SSE 指令集的硬件支持。但是，我找不到任何关于 FMA 支持有多丰富的资源。有没有这方面的数据？或者是否有任何其他与 FMA 或多或少相关的指令集，比如如果你有一个你很可能有另一个，你可以根据这些指令进行估计？

【问题讨论】：

我认为 FMA 支持与 AVX2 相关，因此 Haswell/Broadwell/Skylake 及更高版本。极端课程估计：渗透率低于 76%。因为这就是 SSE4.2 所在，所有支持 FMA 的处理器也都支持 SSE4.2。它可能少得多，但至少它给出了一些上限.. @harold 这绝对是不正确的估计，因为 SSE4.2 根本不意味着 FMA 支持！！！这仅意味着 ppl 在 2008 年引入的约 76% 的案例中拥有 Nehalem+，而 Haswell 于 2013 年发布。如果我们假设用户的“线性更新”，这意味着其中只有约 30% 可能是 Haswell 和/ 或 Broadwell => 只有约 20% 的 CPU 可能支持 FMA，这可能是上限 @Elalfer 是的，现在请真正阅读我写的内容。 @harold 是的，总能说 100% 是上限 ;) 【参考方案1】：

FMA3 由AMD in Piledriver 介绍（2012 年 5 月）。（Vishera FX CPU、Trinity & Richland APU）。 Piledriver 有一个严重的性能错误，存储吞吐量为 256b (AVX ymm)（VMOVAPS/VMOVUPS：每 17/20 个周期一个）。（请参阅Agner Fog's microarch 文档和其他来源。）要么禁用 Piledriver 上的 256b AVX 例程，要么编写使用 128b xmm FMA 的 Piledriver 特定版本。（或者 FMA4，它也可以在 Bulldozer 上运行。）

继任者 Steamroller 仅在 Kaveri APU 中找到。（FX CPU 仍然是 Piledriver。）Steamroller 修复了 256b 存储的性能错误，但是 256b 的所有内容都需要两倍于 128b 版本的周期，所以你没有从 256b AVX 获得任何东西（除了循环开销的微小减少）。也就是说，如果 FMA4 可用，您不妨编写代码来运行 128b FMA4 版本。

FMA3 与 AVX2 同时由英特尔在 Haswell（2013 年 6 月）推出。很多人没有从 Sandybridge/IvyBridge 升级，因为只有很小的性能差异，除了可以使用 AVX2/FMA 的代码。（即不是大多数东西。）

FMA3 是独立于 AVX2 的 CPUID 功能标志。说它是 AVX2 的一部分的错误答案是由于英特尔在 Haswell 中引入了它。

因此，总而言之，很多 AMD 用户可能确实支持 FMA，即使它是 Bulldozer FMA4-only。至于英特尔，即使是 Nehalem CPU 对大多数人来说也足够快，所以没有太多升级的理由。不过，我没有任何数字。

【讨论】：

【参考方案2】：

FMA3 是 AVX2 的一部分，因此任何具有 AVX2 的芯片都应该支持 FMA3。也就是说，您可以并且应该独立检查 FMA3 支持。

英特尔“Haswell”、AMD Excavator 和更高版本的处理器支持 AVX2。

FMA4 由 AMD “Bulldozer” 支持，但他们已转回使用 AMD “Piledriver” 支持 FMA3。

鉴于所有这些芯片都是最近才出现的，它并没有广泛传播。 Valve Hardare 调查尚未显示 AVX、FMA3 或 AVX2 数据，因此目前绝对是猜测。

顺便说一句，Xbox One 和 PS4 AMD Jaguar CPU 不支持 FMA3，尽管它们支持 AVX 和 F16C。

见DirectXMath: AVX2, DirectXMath: F16C and FMA

【讨论】：