曝光英特尔新机密 10张谍照大放送
谍照4：加强浮点性能——全新AVX指令集整装待发
除了制程、工艺的改变，第四张谍照显示，新一代Sandy Bridge处理器还将使用一种名为AVX的新型指令集，AVX即英文Advanced Vector Extensions（高级矢量扩展指令集）的缩写。
所谓矢量，是指带有方向的标量。比如物理学中常见的速度就是一个矢量单位，谈及速度，必定同时表明了物体的运动方向和运动速率。目前的很多计算都需要矢量的参与。比如常见的有可以无限放大的矢量图，力学计算也需要矢量参与（物理加速就有大量的矢量计算），3D计算中也包含了大量的矢量运算等。
图4 新一代英特尔处理器将集成AVX指令集
传统的CPU只能依靠128位的浮点引擎来处理矢量计算，速度较慢，效率也不够高。而AVX指令集将计算位宽由128位升级至256位，一次计算就可以处理更多数据，理论上高可以将每秒浮点操作数提高一倍。另外，AVX还使用了新的256位元函数，在操作和排列中效率更高，存取数据速度更快。不过要使用AVX指令集，需要CPU在硬件上做出改变。为此英特尔为Sandy Bridge核心增加了多个256位端口，用于处理AVX指令，浮点寄存器也彻底更改为256位，保证AVX指令的全速运行，为处理器提升性能打下了基础。
兼容性方面，AVX完美兼容之前的SSE指令集，编程人员不需要任何改变就可以让传统的SSE命令运行在AVX架构上，系统会自动在高位（超出SSE指令集128位的部分）添加0，保证数据的平滑兼容性（和X86指令运行在X64架构上非常类似，都是在数据高位添加0补全）。不过这种兼容性也是有代价的，如果存在SSE的128位指令和AVX的256位指令混合编码的情况，指令需要不停地切换，寄存器也需要不停地做额外的高位保留操作，因此可能会损失性能。换句话来说，在AVX初引入并使用的一段时间，如果软件编程无法跟上，我们可能很难看到新的指令集带来的系统性能提升。
而从第4张谍照中的文字来看，该指令集将主要增强CPU在图形处理、视频、音频处理等方面的性能。不过笔者认为，由于具备物理运算特性，该指令集也很可能具备提升CPU物理运算性能的能力，对于NVIDIA PhysX来说，这并不是一个好消息。后需要补充的是，AMD也将在下一代处理器中加入AVX指令集，而Windows 7 SP1操作系统则将正式支持这种指令集，想要体验它的读者一定要升级操作系统。
