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AVX-512 für mehr FLOPS

Bei der Broadwell-Generation ist die Technik der Midrange- und der Highend-Plattform identisch: Abseits der Anzahl der Kerne, der Speicherkanäle und der PCIe-Lanes gibt es keine nennenswerten Unterschiede. Ab Skylake-X ist das anders, denn dort separiert Intel stärker zwischen Client und Server, um den jeweiligen Anforderungen an die CPUs besser gerecht zu werden. Daher basiert die Architektur der neuen HEDT-Chips auf den kommenden Xeon-Modellen, intern als Skylake-SP (Scalable Processor) bezeichnet.

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Grundsätzlich enthält die Architektur all die Änderungen, die auch der Client-Core (Skylake-S) verglichen mit Broadwell aufweist. Darunter fallen größere Puffer, eine höhere Bandbreite zwischen den Funktionseinheiten und Speed Shift - Letzteres hilft, den Prozessor flotter zwischen einzelnen Taktstufen wechseln zu lassen. Auf das stärkere Frontend folgt der Scheduler mit seinen seit Haswell acht Ports, an ihm hängen neue Rechenwerke. Die sind wichtig für AVX-512, die dritte Generation der Avanced Vector Extensions.

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  • Die Basin-Falls-Plattform umfasst SKL-X und KBL-X. (Bild: Intel)
  • Qualification Sample des Core i9-7900X (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Alle SKL-X unterstützen AVX-512. (Bild: Intel)
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  • Blockdiagramm des XCC-Dies mit 28 Kernen und Mesh-Interconnect (Bild: Intel)
  • Die-Shot des 28-kernigen XCC-Dies (Bild: Intel)
  • Einige Skylake-X takten dank Turbo v3 zwei Kerne auf 4,5 GHz. (Bild: Intel)
  • Der X299-Chipsatz bietet wenig Neues. (Bild: Intel)
  • Mit einer 28- oder 16-Lane-CPU wird der unterste PEG-Slot langsamer. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Die Kühlerhalterung von LGA 2066 entspricht dem LGA 2011-3. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • SKL-X unterstützt vier Speicherkanäle. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Ein Noctua NH-U14S reicht unter Volllast ohne OC gerade so. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Für Übertakter gibt es einen weiteren 4-Pol-Stromanschluss. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
Alle SKL-X unterstützen AVX-512. (Bild: Intel)

Mit AVX-512 verdoppelt sich die Leistung bei Gleitkommaberechnungen mit einfacher (FP32) und doppelter (FP64) Genauigkeit, zudem steigt die Geschwindigkeit bei vielen Integer-Operationen drastisch. Für AVX-512 werden zwei Ports, genauer die dort angeschlossenen 256-Bit-Vector-Einheiten für FMA, zusammengeschaltet. Das alleine ist aber noch nicht schneller als das bisherige AVX2, weshalb Intel offenbar eine weitere 512-Bit-FMA-Pipeline benötigt. So gelingt dann der doppelten Durchsatz, der sich mit Sisoft Sandra aufzeigen lässt.

AVX-512 bei Skylake-SP umfasst fünf der elf verfügbaren Funktionen, darunter das Foundation-Set. Das unterstützen alle Prozessoren, die mit der Befehlssatzerweiterung umgehen können - etwa Xeon Phi Knights Landing. Für semiprofessionelle Software ist AVX-512 bisher nicht relevant, mittelfristig dürfte es in Encodern oder Renderern verwendet werden. Wie schon bei AVX2 gibt es auch für AVX-512 einen eigenen (noch niedrigeren) Taktmultiplikator, da die Leistungsaufnahme ansonsten exorbitant hoch ausfällt.

Um die Einheiten mit ausreichend Daten füttern zu können, verwendet Intel 32 - also doppelt so viele - Register und ein umgebautes Cache-System.

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hardtech 11. Jul 2017

@gucky ist nicht geköpft, läuft nur undervoltet mit standardtakt. meinen ohren gehts...

Smartcom5 10. Jul 2017

Ist es aber, weil es verdächtig danach klingt, als wenn ein ziemlich beleidigter Fanboy...

Ach 30. Jun 2017

An den Intel Manycore Xeons und I7 der letzten Jahre erkennt man ja sehr gut, wie mit...

Dwalinn 30. Jun 2017

Ich will damit sagen das man nicht Überbezahlt sein kann wenn man von Spenden lebt da die...

Kaeptn Quasar 28. Jun 2017

Ich hatte Tränen in den Augen... :D


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