3C王者

來源：科技新報（臺） 作者：癡漢水球

最近有國外媒體報導某Twitter爆料大神，透露AMD下一代Zen 4核心，將支持AVX-512指令集和人工智能深度學習常用的bfloat16浮點格式（接著是EPYC核心數會從64激增到96個），或多或少也間接印證瞭「AMD將研發資源集中給Zen 4，沿用7納米制程的Zen 3隻是調校完畢的完善版」的觀點。

這就讓筆者不得不想到之前在「Linus Torvalds對AVX-512的批評是否公道」一文中，文末寫瞭三個假設：

• 假如英特爾（Intel）制程技術維持領先地位，今天還會有這樣的「雜音」嗎？
• 如果AMD 日後也支持AVX-512，也沒碰到英特爾的降低主頻麻煩，Linus Torvalds 的反應會不會不一樣？

• 從Alder Lake 開始，Intel「似乎」在主流桌面型處理器，開瞭取消AVX-512 第一槍，是否意味AVX-512 將淡出個人電腦舞臺？

筆者沒事看到那種「AVX-512砍掉就砍掉，淡出就淡出，沒什麼大不瞭」的幼稚言論，就隻會納悶，講這種話的人到底有沒有想過一件事：英特爾真這樣幹瞭，哪天AMD反過來全面支持AVX-512並標榜「宣稱他們傢的產品享有最滴水不漏的x86軟件兼容性」反打英特爾一槍，那該怎麼辦？順便一提，VIA Centaur睽違多年的全新x86處理器CHA，也具備AVX-512瞭，手腳竟然還比AMD還快，至於完整度如何在此不予置評。

總之我們先回稍微回顧一下「始作俑者」英特爾在「x86義和團之亂」的退潮期，是如何為瞭讓 Larrabee 的徒子徒孫，有一條轉戰高效能運算與人工智能的退路，而讓AVX-512指令集變成「讓x86指令集再度碎片化」的地雷。

「計算機架構」（Computer Architecture）一詞，源自於歷史上首款可回溯相容軟件的IBM S/360 大型主機，意味著指令集架構（ISA，Instruction Set Architecture）相同的電腦，可執行同樣軟件。基於維護軟件兼容性和「生態系統一致性」，指令集一向是「易加難砍」，讓資產和包袱成為一枚硬幣的兩面。

80×86指令集因長期缺乏業界公定版本標準的關系，而導致碎片化問題，原本隨著實質的玩傢隻剩下英特爾與AMD（加上毫無存在感的俄羅斯Elbrus，與中國臺灣的VIA）， AMD也放棄瞭SSE5，「皈依」英特爾AVX，而漸漸雲淡風輕。

但英特爾在Xeon Phi 與Sky Lake-SP 導入的AVX-512，不僅吹皺一池春水，在2018 年首款「實驗性10 納米制程」CannonLake，首度將AVX-512 指令集放到個人電腦處理器，這等於是打開潘朵拉的盒子，因為這代表當時的英特爾相信他們的制程技術，有辦法「硬吃」AVX-512 激增的晶體管數量與耗電量。

事後證明，英特爾完全失算，放棄行之有年的鐘擺（TickTock）節奏，進入被外界戲稱「擠牙膏」的「三段論」（新制程→新架構→最佳化）時期後，除瞭高不可攀的Skylake-X與「逆向硬幹Sunny Cove核心」的Rocket Lake，沒有任何一款桌上型處理器支持AVX-512，這等於是對過去自負「我傢產品擁有最佳x86軟件兼容性」的英特爾，狠狠打自己一巴掌。

更糟糕的是，英特爾自己也讓AVX-512 的版本變得混亂不堪，一再上演「新產品不見得兼容舊產品」的戲碼。以剛上市的第十一代Core Rocket Lake 為例，因為Cypress Cove 核心是「14 納米制程硬幹出10 納米制程Sunny Cove」，所以Tiger Lake 的Willow Cove 核心多出來的VP2INTERSECT，就這樣不見瞭。

英特爾在2019年鬧出的「Cooper Lake-SP腰斬事件」是另一則慘案，為瞭滿足某個「超級大客戶」 （據稱是Facebook）的深度學習需求，讓第三代Xeon-SP平臺Whitley的先發處理器Cooper Lake-SP支持bfloat16（然後因不明原因被中途腰斬，保留Cedar Island平臺的Cooper Lake-P），反倒是後面 10納米制程的Ice Lake-SP 卻付之闕如，須等到第四代Xeon-SP平臺Eagle Stream的Sapphire Rapids。

最歡樂的莫過於「Golden Cove 大核＋Gracemont 小核」的Alder Lake，為瞭確保大核小核彼此之間的指令集兼容性，Golden Cove 的AVX-512 直接被「閹割」掉。這就回到另一個大哉問：假使哪天英特爾被AMD 逼著所有產品都非得要有AVX-512 不可，那英特爾真的也要讓新一代Atom 體系小核支持AVX-512 嗎？

說到最後，這一切的亂象，都是英特爾自己內部一堆「不安定因素（有看過灌籃高手湘北對陵南那場的讀者，一定知道筆者想表達的意思）」累積到一定程度後的「業力引爆」，讓英特爾在AVX-512相容度前腳踩後腳，從頭到尾都是自己人搞出來的問題，完全怨不得人。

話說回來，假若AMD真的在Zen 4靠著臺積電5納米制程，實現瞭「大致完整」的AVX-512兼容性，並一舉解決過往執行AVX指令會大幅降低處理器主頻的宿疾，那英特爾昔日最自傲的「x86指令集兼容性」就將被AMD反將一軍。讓人不得不期待，這天一旦發生，英特爾該如何應對，而新任CEO 帕特·基爾辛格（Pat Gelsinger）又將做何解釋。這出好戲，屆時一定非常有趣。