Intel представи APX – разширения на архитектурата x86-64, които ще ускорят всеки софтуер

Intel представи APX (Advanced Performance Extensions) – нови разширения на архитектурата x86-64, с които възнамерява да реформира архитектурата и да повиши производителността на бъдещите процесори за почти всички приложения.

Разширенията APX включват увеличаване на броя на регистрите с общо предназначение на процесора и добавяне на няколко други функции, които ще намалят режийните разходи за изпълнение на най-често срещаните кодове, което ще доведе до увеличаване на производителността на процесора без забележимо увеличаване на консумацията му на енергия или на транзисторите.

Intel публикува документация за разработчици, в която подробно са описани разширенията APX. От нея става ясно, че основните промени, които компанията ще направи включват: удвояване (от 16 на 32) на броя на регистрите с общо предназначение, добавяне на формат с три операнда към повечето съществуващи целочислени инструкции, добавяне на допълнителни условни инструкции за улесняване на предвиждането на прехода и нова 64-битова безусловна инструкция за преход.

Това са фундаментални промени в архитектурата x86-64, но от Intel твърдят, че въвеждането на APX ще премине гладко и без проблеми. Компанията се позовава на гъвкавостта на архитектурата x86-64, която първоначално използва команди с променлива дължина, което позволява реализирането на нови функции чрез добавяне на допълнителни префикси към съществуващите команди. Това означава, че, от една страна, процесорите с APX ще запазят пълната си съвместимост със стария код, а от друга страна, на разработчиците няма да се налага да полагат допълнителни усилия, за да внедрят поддръжка на APX в своите програми. Всичко може да бъде решено на ниво компилатор: след прекомпилиране поддръжката на APX ще бъде автоматично осигурена и за старите програмни продукти.

Intel не дава конкретни оценки за повишението на производителността, което ще се получи след въвеждането на APX. Въпреки това компанията посочва, че удвояването на броя на регистрите с общо предназначение само по себе си ще доведе до 10% намаляване на броя на зарежданията на данни от паметта и 20% намаляване на броя на прехвърлянията на данни към паметта, които са много бавни операции в сравнение със скоростта на работа на процесора с регистрите. В същото време, чрез намаляване на броя на достъпа до паметта и увеличаване на използването на инструкции с три операнда, въвеждането на APX ще направи кода с 10% по-компактен, въпреки че ще бъдат добавени нови префикси.

Датите на поява на процесорите с поддръжка на APX не са официално назовани, но се предполага, че първите процесори с тези разширения ще бъдат сървърните Granite Rapids, които трябва да бъдат пуснати през следващата година. Поддръжката на APX ще се появи и в бъдещите потребителски процесори.

По-рано Intel излезе с инициатива за опростяване на архитектурата x86-64 чрез премахване на поддръжката на 16- и 32-битовите режими, но не е известно нищо за плановете за реализирането ѝ.