Intel et AMD développent APX, prochaine étape majeure des architectures x86, plus de performances sans…
Intel et AMD collaborent pour propulser l’architecture x86 vers de nouveaux sommets grâce aux extensions APX. Ces innovations permettent un accès élargi aux registres du CPU, boostant les performances sans grever la consommation énergétique. Cette initiative, pilotée par le groupe consultatif x86 EAG, pave la voie pour les prochaines générations de processeurs.
APX étend l’ensemble d’instructions x86 pour des performances supérieures et de nouvelles fonctionnalités sur les prochains CPU Intel et AMD
Il y a deux jours, nous évoquions les ACE (AI Compute Extensions), un ensemble d’instructions unifié qui accélère les opérations de multiplication matricielle sur les futurs CPU x86. Ces ACE s’intègrent à un projet plus vaste où Intel et AMD unissent leurs efforts pour moderniser l’architecture x86, sous l’égide du récent x86 EAG (Ecosystem Advisory Group).
Le groupe EAG dévoile davantage de précisions sur les APX (Advanced Performance Extensions). Ces APX représentent l’étape suivante dans le développement de l’architecture x86 : elles ouvrent l’accès à un plus grand nombre de registres pour l’ensemble des instructions x86. Les registres constituent des zones de stockage ultra-rapides au sein du CPU, abritant données, instructions et adresses mémoire pour les tâches en cours. Un accès étendu aux registres améliore nettement les performances du processeur.
Les APX intègrent aussi des fonctionnalités inédites qui optimisent les performances générales. Ces extensions boostent l’efficacité sur divers types de charges de travail, sans accroître de façon notable la surface silicium ni la consommation du cœur. Le CPU conserve ainsi sa taille et son enveloppe énergétique, tout en gagnant en vitesse.
Concernant les registres, les APX doublent le nombre de registres généralistes (GPR) de 16 à 32. L’architecture x86 modernisée devient alors idéale pour les compilateurs, qui conservent davantage de données et de valeurs dans ces registres rapides.
| Fonctionnalité / Amélioration | Avant APX | Avec APX | Avantage principal |
|---|---|---|---|
| Registres généralistes (GPR) | 16 registres | 32 registres (doublés) | Les compilateurs stockent plus de données dans les registres rapides au lieu de la mémoire lente |
| Opérations mémoire | Plus de chargements/déchargements | 10 % de chargements en moins, 20 % de déchargements en moins | Code plus rapide et consommation électrique bien réduite |
| Formes d’instructions | Principalement destructives (écrasent la source) | Nouvelles versions non destructives | Moins de copies temporaires, code plus simple et rapide |
| Exécution conditionnelle | Limité (CMOV/SET uniquement) | Chargement, déchargement, comparaison/test conditionnels + suppression de flags | Usage élargi de la conversion if → moins de branches et d’erreurs de prédiction |
| Opérations sur pile | PUSH/POP sur un seul registre | Nouvelles instructions PUSH2 / POP2 | Transfert de deux registres en une opération mémoire (appels de fonctions accélérés) |
| Densité de code | Base | Similaire aux binaires actuels | Aucune augmentation notable de la taille des programmes |
| Consommation et coût silicium | – | Augmentation minime | Gains de performance sans surcoût énergétique ni matériel |
| Compatibilité | – | Interopérabilité totale avec le code existant | 10 % de chargements en moins, 20 % de déchargements en moins |
Pour la compilation de code, les APX diminuent les chargements de 10 % et les déchargements de 20 % par rapport à un code cible x86-64 standard. Au-delà d’un accès accéléré aux registres, elles réduisent fortement la consommation dynamique par rapport aux opérations de chargement/déchargement. Ces mesures proviennent d’une simulation prototype sur le benchmark SPEC GPU 2017 integer. Les résultats réels sur puces x86 avec APX pourront varier, mais cela donne un aperçu concret des apports.
Les APX se distinguent par leur respect du passé tout en visant l’avenir. Les logiciels anciens fonctionnent sans heurt avec le nouveau code APX, confirmant la robustesse de l’architecture x86 qui domine depuis des décennies.
Face à la montée en puissance de l’IA, du traitement de données et des usages quotidiens, des extensions comme les APX garantissent à x86 des performances et une efficacité accrues pour longtemps. Dans un monde dépendant du silicium, cette évolution assure des ordinateurs plus vifs, intelligents et économes en énergie.
