Experimental chill

1. https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/advanced-performance-extensions-apx.html

Тут Intel выложили статью о том как они будут менять архитектуру ассемблера. Мне честно очень понравилось, будет выглядеть более похоже на Arm:
* Теперь будет 32 логических регистра. Тут уменьшатся в разы инструкции перекладываний со стека и на стек. Тем не менее, результаты могут быть не такими воодушевляюшими, так как современные процессоры имеют по 200-350 физических регистров (без учёта SIMD регистров) и алгоритмы переименования давным давно хорошо справляются со сложными задачами. Тем не менее, можно будет не использовать такие сложные алгоритмы
* push2, pop2: быстрее будем класть и брать со стека. Тут можно посмотреть на LDP/STP инструкции из Arm о которых я писал.
* 3 argument instructions. Инструкции будут иметь 3 аргумента, теперь на надо будет складывать память с регистром и мувать в другой регистр, можно сразу класть в другой. Тоже Arm так делает давным давно. Тут скорее всего лучше будет компиляторам такие инструкции производить.
* Conditional stores/loads -- это интересно, на Arm такого нет, я думаю хорошо взлетит во всяких compression/sorting
* Унификация SIMD. Intel тоже хочет быть похожим на SVE в Армах с непостоянной максимальной шириной максимального регистра. Поэтому вы можете спросить какая версия SIMD доступна и кодировать инструкции с помощью EVEX префикса. И даже не придётся компилировать 2 копии.

2. Тут нашли удивительную уязвимость с помощью фаззинга AMD процессоров https://lock.cmpxchg8b.com/zenbleed.html: более менее мои Ctrl+C Ctrl+V оно нашло за несколько секунд эксплуатации. Идея: давайте на разных процессорах запустим случайно сгенерированные программы, а также программы, где между инструкциями стоят lfence/mfence инструкции. Последние убивают instruction level parallelism, а значит и много оптимизаций вроде переименования регистров, speculative execution. После этого можно сверить все результаты. Если убрать все инструкции результат которых не определён, скажем, bsf (Bit Scan Forward при нуле не определён), то можно честно сравнивать выходы. Так и нашли этот баг. Удивительно крутая история.

3. Переписал Iguana Compression c Go на C++ (выложим код скорее всего). Получилось попробовать в более боевых условиях. Результаты хорошие, но не 2-3x заявленных в бенчмарках. По уровню сжатия версия без энтропийного кодирования чуть получше стандартного LZ4, а энтропийное где-то между ZSTD:2-3. В целом ничего не мешает увеличивать сжатие, так как алгоритм из LZ семейства и все алгоритмы сжатия из ZSTD можно перенести в Iguana. На Icelake писали, что где-то прибавка в 20-30%, а от себя скажу, что на Zen4 примерно всё ровно с ZSTD. AVX вещи у AMD всегда отстают на где-то 1 поколение от Intel. Догонят :)

Intel

Introducing Intel® Advanced Performance Extensions (Intel® APX)

These extensions expand the x86 instruction set with access to registers and features that improve performance.

www.group-telegram.com/pl/experimentalchill.com/250

12.3K viewsJul 27, 2023 at 13:36

1. https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/advanced-performance-extensions-apx.html

Тут Intel выложили статью о том как они будут менять архитектуру ассемблера. Мне честно очень понравилось, будет выглядеть более похоже на Arm:
* Теперь будет 32 логических регистра. Тут уменьшатся в разы инструкции перекладываний со стека и на стек. Тем не менее, результаты могут быть не такими воодушевляюшими, так как современные процессоры имеют по 200-350 физических регистров (без учёта SIMD регистров) и алгоритмы переименования давным давно хорошо справляются со сложными задачами. Тем не менее, можно будет не использовать такие сложные алгоритмы
* push2, pop2: быстрее будем класть и брать со стека. Тут можно посмотреть на LDP/STP инструкции из Arm о которых я писал.
* 3 argument instructions. Инструкции будут иметь 3 аргумента, теперь на надо будет складывать память с регистром и мувать в другой регистр, можно сразу класть в другой. Тоже Arm так делает давным давно. Тут скорее всего лучше будет компиляторам такие инструкции производить.
* Conditional stores/loads -- это интересно, на Arm такого нет, я думаю хорошо взлетит во всяких compression/sorting
* Унификация SIMD. Intel тоже хочет быть похожим на SVE в Армах с непостоянной максимальной шириной максимального регистра. Поэтому вы можете спросить какая версия SIMD доступна и кодировать инструкции с помощью EVEX префикса. И даже не придётся компилировать 2 копии.

2. Тут нашли удивительную уязвимость с помощью фаззинга AMD процессоров https://lock.cmpxchg8b.com/zenbleed.html: более менее мои Ctrl+C Ctrl+V оно нашло за несколько секунд эксплуатации. Идея: давайте на разных процессорах запустим случайно сгенерированные программы, а также программы, где между инструкциями стоят lfence/mfence инструкции. Последние убивают instruction level parallelism, а значит и много оптимизаций вроде переименования регистров, speculative execution. После этого можно сверить все результаты. Если убрать все инструкции результат которых не определён, скажем, bsf (Bit Scan Forward при нуле не определён), то можно честно сравнивать выходы. Так и нашли этот баг. Удивительно крутая история.

3. Переписал Iguana Compression c Go на C++ (выложим код скорее всего). Получилось попробовать в более боевых условиях. Результаты хорошие, но не 2-3x заявленных в бенчмарках. По уровню сжатия версия без энтропийного кодирования чуть получше стандартного LZ4, а энтропийное где-то между ZSTD:2-3. В целом ничего не мешает увеличивать сжатие, так как алгоритм из LZ семейства и все алгоритмы сжатия из ZSTD можно перенести в Iguana. На Icelake писали, что где-то прибавка в 20-30%, а от себя скажу, что на Zen4 примерно всё ровно с ZSTD. AVX вещи у AMD всегда отстают на где-то 1 поколение от Intel. Догонят :)

BY Experimental chill