¿Por qué Intel apuesta por las instrucciones AVX-512 en sus CPUs?

Intel lleva años apostando por las instrucciones AVX-512, las cuales traen consigo una gran polémica consigo, ya que han cosechado una gran cantidad tanto de elogios como de críticas por su implementación en las CPU de Intel, especialmente por el hecho que tienen consecuencias en algunas CPUs como bajadas en la velocidad de reloj al usarlas. Pero Intel tiene razones para apostar por este set de instrucciones

Las instrucciones AVX-512 son las únicas instrucciones del tipo SIMD de dicho tamaño, lo que le permite a las CPUs realizar instrucciones para multimedia, inteligencia artificial y otros algoritmos que se benefician de calcularse en paralelo.

El AVX-512 ata el software al ecosistema Intel

Intel AVX-512

Pese a que tengo AMD como Intel utilizan la misma ISA y por tanto el mismo conjunto de instrucciones, en el caso del AVX-512 se puede decir que están incluidas en un superconjunto que va más allá del estándar habitual. Añadir nuevas instrucciones a una ISA por parte de un fabricante no es nuevo y le da ventaja cuando un programa las ejecuta. Las CPUs de la competencia no las pueden ejecutar, al no tener la circuitería interna para tratar dichas instrucciones.

Esto se traduce en que si una rama del código hace uso de las instrucciones AVX-512 entonces se beneficiará del rendimiento extra. En las instrucciones AVX-512 la cosa va mucho más allá, ya que no es una simple extensión en la cantidad de operandos SIMD al existir instrucciones adicionales que no se encuentran en precisiones inferiores.

En el mercado doméstico esto no tiene importancia, ya que se busca la máxima compatibilidad, pero en los mercados como la computación científica, los centros de datos, el mercado de la inteligencia artificial, y en general todos los mercados con exigencias de computación mayores que el doméstico, las normas son distintas. Por ejemplo, puede que un laboratorio científico haya desarrollado un software médico que haga uso de las instrucciones AVX-512, pues su uso ya ata a dicho software a los procesadores de Intel.

¿AMD dando el brazo a torcer con el AVX-512 en Zen 4?

Zen 4 Logo Falso

Los rumores sobre la siguiente gran arquitectura de AMD para CPUs, Zen 4, podría haber adoptado las instrucciones AVX-512. Lo cual es sorprendente después de años en los que AMD había apostado por lo que se llama la computación heterogénea, consistente en que ciertos tipos de algoritmos sean ejecutados por la GPU.

¿Le ha salido bien la idea a AMD? La realidad es que no, ya que el mercado que más se beneficia la dupla CPU-GPU no está aprovechando bien dichas características. Es más, la participación de AMD en dicho mercado con un SoC para por ejemplo la computación científica o para servidores es inexistente. Recientemente han sacado las tarjetas AMD Instinct basadas en su arquitectura CDNA, pero NVIDIA domina dicho mercado con mano de hierro.

Por otro lado, aunque sobre el papel la combo de CPU y GPU tiene fuerza, Intel que no tiene fuerza en GPUs y NVIDIA que no la tiene en CPUs, han forzado una situación en la que la dupla CPU-GPU no se usa y si se usa esta no beneficia a AMD. De ahí a verse forzada a adoptar el conjunto de instrucciones AVX-512 en Zen 4. Con tal de convencer a los clientes de Intel que utilizan dichas instrucciones para que se pasen de bando.