COMPUTEX 2013 > GPU七年提升了75倍! 全面解析Haswell

GPU七年提升了75倍! 全面解析Haswell

作者：周博林责任编辑：纪杰原创 CBSi中国·ZOL 2013-06-06 05:15

·指令集升级为AVX2 编码解码效率更高

　　指令集方面Haswell新增不少，尤其是AVX2最具看点，AVX2 指令集增强了对256bit整数SIMD的支持，新增60条256bit浮点SIMD指令，在AVX的基础上进一步完善。另外在浮点运算上，新增的FMA 单元支持8个单精度或4个双精度浮点数，每周期单/双精度FLOPs都要比AVX高一倍。这些改善都显著提升了处理器的浮点和整数运算性能。

　　AVX2是由AVX指令集扩展增强而来的，为绝大多数128位SIMD整数指令带来了256位数值处理能力，同时继续遵循AVX的编程模式。除此之外，AVX2还提供了一系列增强的功能性，包括数据元素的广播(broadcast)、逆变(permute)操作，每个数据元素可变位移计数的矢量位移指令，从内存中拾取非相邻数据元素的指令等等。

第四代酷睿智能处理器指令集升级

　　具体的扩展包括以下几个方面：支持的整点SIMD数据宽度从128位扩展到256位。Sandy Bridge虽然已经将支持的SIMD数据宽度增加到了256位，但仅仅增加了对256位的浮点SIMD支持，整点SIMD数据的宽度还停留在128位上。

　　增强广播、置换指令支持的数据元素类型、移位操作对各个数据元素可变移位数的支持、跨距访存支持。根据资料显示，每核心每时钟周期的单精度、双精度浮点均翻一番，可执行两个FMA操作，还有其他一些新的指令。一级、二级缓存的管理方式和容量都没变，但得益于AVX2，带宽均翻了一番，对于AVX2代码和老代码都有效。　　

　　其中最为重要的是对256位的整数SIMD的支持，并新增60条256位浮点SIMD指令，完善从AVX开始的256位扩展，理论上可再次提升整数和浮点运算速度。仅仅通过这一项指令集的提升，处理器峰值浮点运算单元的运算能力就可以翻倍。

GPU支持的API

★编码解码：

　　除了显示功能进行了升级外，Haswell的GPU也可以对不同封装格式的视频/图片进行硬件加速。比如可以解码JPEG、Motion JPEG、MVC（Multi-view Video Coding）以及SVC（Scalable Video Codec）等流媒体。

　　此外CPU也可以解码MPEG2、SVC，而且在AVC方面也有所加强。除了编码外，更多的显示功能也被加入到了Haswell的GPU中，比如通过色域转换功能可以使显示出的色彩尽可能与文件原色彩一致；而Frame Rate Conversion（帧率转换）类似于一种插帧功能，可以在相邻两帧中插入新帧，让视频播放的更流畅。此外还有一些其他新功能，比如视频防抖、支持高帧JEPG等。

★GPU支持的API：

　　Haswell将配备三种GPU，包括GT1、GT2和GT3，它们的3D引擎会有一些改进，比如支持更宽的数据路径，具备更好的采样、几何单元。此外，它们将支持最新的DirectX 11.1、OpenGL 3.2、OpenCL 1.2等API。据英特尔官方介绍，GT1的性能将比HD2500高15~25%，GT2的性能将比HD4000高15~25%，GT3的性能将比HD4000高50~100%。

Haswell平台的笔记本可以流畅播放4K

　　另外，拥有Haswell平台的笔记本可以流畅播放4K（指分辨率为4096×2160的数字电影，即横向有4000个像素点，是目前分辨率最高的数字电影）级别超高清影片，而功耗仅为15W。这似乎预示着，随着Haswell平台的正式发售，在未来几个月中超极本完全有能力流畅播放超高清4K视频。

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