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    Intel 高級矢量擴展技術進入實用階段

    2012-05-03 北京石竹科技有限公司
          (該文引用了Intel 嵌入式聯盟網站文章《Intel高級矢量擴展:下一代矢量處理》和 GE 智能平臺 AXIS-AVX 宣稱資料的部分內容)
          高性能矢量處理是雷達檢測、視頻分析、醫療成像、媒體處理等信號處理應用的一個重要要求。 除了高性能外,這些應用還對功耗、空間、成本及上市時間(TTM)等都有苛刻的要求。第二代的Intel® Core™處理器家族可幫助開發人員戰勝這些挑戰。該處理器實現了一個新的微架構,引進了Intel® Advanced Vector Extensions(Intel® AVX)、一個完全集成的圖形引擎、節能改進、更豐富靈活的I/O及其他一些新功能。這些改進使第二代Intel Core處理器家族可以在與前一代處理器相同的熱封套內處理更多的工作負載。
          新的Intel AVX指令集功能對于計算密集型應用尤其重要。 Intel AVX是Intel® Streaming SIMD Extensions (Intel® SSE)的高級形式,提供雙峰浮點性能。 為了實現2倍的性能提升,Intel AVX將浮點數據路徑從128位加寬到了256位,并引入了256位指令集,極大提高了效率和靈活性。
          GE 推出了世界上第一款基于 Intel i7 處理器的 OpenVPX多處理板 DSP280, 把高性能計算的技術引入到了信號處理領域, 形成一個新的技術發展方向:高性能嵌入式計算(HPEC)。DSP280 集成兩顆二代4核 i7 處理器(二代 i7支持 AVX), 板載 16GB DDR3 SDRAM, 數據平面對外提供 10GE或 Infiniband 接口, 擴展平面提供 PCIe Gen2 接口。DSP280 的峰值處理能力可達 280GFlops, CPU 節點中間的傳輸速度可達 3.7GB/s, 內存到內存到延遲小于 1us, 原理框圖見下方。 DSP280 與GE 基于二代 i7 的單板計算機 SBC624, 萬兆以太網交換板 GBX460 等產品結合非常容易搭高性能嵌入式計算(HPEC)平臺。
    DSP280 原理框圖
     
          GE為最新的高性能嵌入式計算(HPEC)解決方案推出AXISLib-AVX優化DSP和數學庫,它采用第二代Intel® Core™ i7 處理器,具有高級矢量擴展(AVX)功能。英特爾這一新技術在GE新近一些產品中被廣為應用,包括SBC324 3U OpenVPX加固型單板計算機、SBC624 6U OpenVPX加固型單板計算機、XCR14 6U CompactPCI®和XVR14 6U VME平臺以及DSP280加固型四核多處理器。
          AXISLib-AVX提供擁有超過600個高性能數字信號處理及矢量數學函數的全面VSIPL Core 1.0處理庫,旨在幫助開發人員最大限度提高系統和應用性能并縮短實施解決方案的時間。VSIPL API支持經規劃的多年技術插入,確保在處理平臺上實現代碼可移植性。GE還提供RSPL API,可實現更多控制并降低管理成本,為ISR(情報、監控、偵察)等最高級的實時嵌入式信號處理應用提供支持,可作為獨立模塊或整體軟件模塊在AXIS高級多處理器集成軟件環境中運行。
    小結:
          Intel AVX的性能優勢是Intel SSE的兩倍,非常適合雷達監測、視頻分析、醫療成像及其他應用所需的高性能矢量處理功能。 此外,使用Intel AVX的第二代Intel Core處理器家族可幫助開發人員達到功耗、空間、成本、上市時間及設計壽命方面的苛刻要求。GE 推出的基于 Intel AVX 的單板、多處理和算法庫等產品把 AVX 技術推向實用階段。
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