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Qué es AVX y cómo influye en tu procesador

Conoce un poco más de lo que se cuece en el cerebro de tu PC

Hablaremos de qué es AVX y como influye en tu procesador, así como algunas de sus implementaciones. Y es que de los múltiples componentes que forman un equipo, pocos discutirían que el procesador es de los que más impacto tienen en el equipo.

Dentro del procesador, uno de los elementos que más impacto tienen sobre cómo rinde el componente son los conjuntos de instrucciones y su implementación. Hoy queremos dedicarle un tiempo a uno de los más influyentes entre los modelos actuales. ¡Vamos a ello!

Las instrucciones en nuestro procesador

Antes de continuar, creemos que será de utilidad definir qué son las instrucciones (o el conjunto de estas) en un procesador. Las instrucciones son la operación más básica que puede realizar nuestro procesador con los datos necesarios para una acción por parte de un programa o aplicación.

Ciclo de un procesador

El conjunto de estas y su implementación determina, tanto cómo gestiona la información nuestro procesador, como qué programas o aplicaciones son capaces de ejecutar. Existen varios tipos de instrucciones, pero las principales son las aritméticas y las lógicas.

Qué son las extensiones vectoriales avanzadas

AVX son las siglas de Advanced Vector Extension (Extensiones vectoriales avanzadas), nombre por el que se le conoce al conjunto de instrucciones que sirve de extensión al ya amplio conjunto de instrucciones IA-32 (x86). Un conjunto que Intel y AMD comenzarían a alimentar a finales de los noventa tras ver la luz otros como MMX o AMD64.

AVX está mucho más desarrollado que sus ancestros, así como del conjunto de instrucciones SSE4 al que sustituye. Se focaliza en mejorar la eficiencia a la hora de realizar cálculos vectoriales (principalmente los de coma flotante), pero gracias a la implementación de un esquema de codificación mejorado y nuevas instrucciones, es capaz de ejecutar con más velocidad código anterior a su implementación, que ocurrió en 2011 con los procesadores Sandy Bridge y FX-Jaguar.

Las características de AVX

Vectores registros AVX
Extensión del registro en función de los bits. Imagen: colfaxresearch

En AVX las instrucciones se recogen a través de los registros en vectores de 128-bits a 256-bits de tamaño (YMM y XMM) en función de su modo. Gracias a ello se asegura la compatibilidad con el conjunto de instrucciones SSE y puede usar su propio esquema de codificación de tres operandos (VEX), que es más eficiente en procesadores con múltiples hilos. Existen dos grandes adiciones al conjunto de instrucciones AVX: AVX2 y AVX-512.

  • AVX2 es la más longeva, ya que se aplica desde 2013. Trae importantes novedades en cómo el procesador gestiona los elementos que encontramos en los vectores y extiende el conjunto de instrucciones a 256-bits en las basadas en AVX y SSE.
  • AVX-512 también data de 2013, pero su implementación en procesadores domésticos (Fuera de los Xeon y Threadripper) es algo más reciente. Consiste en una serie de extensiones para los operandos de AVX2 y puede operar con registros de hasta 512-bits (ZMM).

En qué se ha usado AVX

AVX es la evolución que acompañó a los conjuntos de instrucciones de los procesadores Intel durante la primera década de los 2000. Como sucesores naturales del conjunto SSE, sus aplicaciones también giran en torno al multimedia (sonido y vídeo, principalmente) y por tanto son un requisito indispensable en multitud de programas que hagan uso de la renderización de imágenes, el dibujado en 3D, o trabajen con el sonido.

Roadmap AVX
Roadmap de AVX en Intel. Imagen: wikimedia commons; Lambtron

Un buen ejemplo de ello podría ser Blender, que actualmente sólo soporta procesadores compatibles con AVX. El mismo caso tenemos con programas como Massive para sonido, o en ocio interactivo con algunos videojuegos. AVX está presente en todo el entorno de programas y aplicaciones multimedia actuales.

Unas palabras finales

Si bien existen más variaciones y conjuntos de instrucciones relacionadas con AVX, las nombradas aquí hoy son las más extendidas entre procesadores de la electrónica de consumo y por ello nos hemos centrado en los mismos sobre otras propuestas.

Te recomendamos la lectura de los mejores procesadores del mercado

Si te ha resultado interesante conocer más sobre qué es AVX y cómo influye en tu procesador dentro de tu equipo, te invitamos a que leas nuestro artículo sobre el funcionamiento de nuestros procesadores. Una lectura muy recomendada para cualquier curioso interesado en el tema.

Fuente
Colfaxresearch

Manuel Buzón

Fan absoluto de todo lo que consista en pasar páginas, mirar pantallas o pulsar botones. Mi interés por trastear con cacharros no tiene cura, pero escribir me sirve de terapia.
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