Intel이 12세대 Alder Lake CPU와 함께 하이브리드 아키텍처 (hybrid architecture)로 전환했을 때, E-코어 (E-cores)가 이를 지원하지 않았기 때문에 라인업에서 AVX-512 지원을 완전히 제거했습니다. 그 이후 모든 세대는 이를 포함하지 않은 채 출시되어 왔습니다... 하지만 이제 상황이 바뀌었습니다. 바로 오늘, RAID 최적화 경로에서 푸시된 새로운 Linux 패치를 통해 Nova Lake를 탑재한 Intel CPU에서 AVX-512가 마침내 P-코어 (P-cores)와 E-코어 모두에서 지원되며 돌아온다는 사실이 밝혀졌습니다.

(이미지 출처: Future)

Intel은 Alder Lake에서 하이브리드 장벽에 부딪히기 전까지 원래 SIMD 확장 기능의 선두주자였기에, 지난 몇 년 동안 통합된 AVX 솔루션을 위해 노력해 왔습니다. 그 장벽을 넘어서는 것이 바로 AVX10이며, 이는 Intel이 몇 년 전 처음으로 상세히 설명한 바 있습니다. AVX10.2를 통해 512비트 명령어는 P-코어에서 실행되는 반면, 두 코어 유형 모두 수렴된 256비트 명령어를 처리할 수 있게 됩니다.

이에 따라 E-코어의 처리 폭은 256비트로 제한되는 반면, P-코어는 전체 512비트 폭의 파이프라인 (pipelines)을 사용할 수 있게 됩니다. AVX10이 구현되면 어떤 스레드(thread)든 두 코어 유형 사이를 신속하게 이동할 수 있습니다. 이전에는 스케줄러가 P-코어에서 실행 중인 512비트 작업을 E-코어로 옮기면, 해당 E-코어가 명령어를 처리할 수 없었기 때문에 애플리케이션이 즉시 충돌했습니다.

하지만 새로운 패치들은 Intel이 이제 P-코어와 E-코어 모두에서 네이티브 512비트 실행을 의무화했음을 시사하며, 더 이상 E-코어가 성능을 낮추어 데이터를 조금 더 느리게 처리할 필요가 없음을 보여줍니다. 이는 우리가 원래 Intel이 채택할 것으로 예상했던 표준보다 훨씬 더 큰 발전입니다. Nova Lake와 그 이후 모델에서는 E-코어가 SIMD 명령어 측면에서 P-코어만큼이나 높은 성능을 발휘하게 될 것으로 보입니다.

Intel의 기존 발표에 따르면, 이미 레지스터 (Register)의 물리적 너비와 AVX-512의 소프트웨어적 개선 사항을 분리했으므로, 새로운 명령어 기능들은 512비트와 256비트 실행 모두에서 유지될 수 있습니다. 여기에는 마스킹 (Masking), 반올림 수학 연산을 위한 임베디드 브로드캐스트 (Embedded broadcast), 그리고 레지스터 수를 16개에서 32개로 두 배 늘리는 것 등이 포함됩니다.

Nova Lake가 두 코어 유형 모두에서 순수하게 512비트 실행을 목표로 하는 것으로 보임에 따라, 클라이언트 CPU에서 이러한 버전의 AVX10을 언제 볼 수 있을지는 여전히 불분명합니다. AMD의 현재 세대 Zen 5 프로세서 또한 전체 512비트 너비의 레지스터를 갖추고 있는 반면, 이전 Zen 4 아키텍처는 단일 512비트 작업을 두 개의 256비트 실행 유닛(Execution units)에 걸쳐 두 클록 사이클 동안 나누어 처리했습니다. 이는 실행 시간이 더 오래 걸리더라도 중단 없는 실행을 보장하기 위함이었습니다.

(이미지 출처: Future)

Intel 클라이언트 제품군에서 네이티브 AVX-512 지원을 마지막으로 본 것은 Alder Lake가 도입한 하이브리드 시대 직전인 Rocket Lake (11세대)였습니다. 현대의 AI 워크로드 및 인코딩이나 시뮬레이션과 같은 기타 연산 집약적인 작업에서 AVX-512 명령어는 포기하기에는 너무나 큰 성능 이점을 제공합니다. 다만, 이것은 현재 Linux 패치일 뿐이며 Intel이 아직 Nova Lake에 대한 네이티브 AVX-512 지원을 공식적으로 발표하지 않았다는 점을 유념하십시오.