AVX2 bei Ryzen

[Ask-me]

Hallo,
ich habe mir auf heise.de ein AVX2 Benchmark angeschaut.

Link:
https://www.heise.de/newsticker/meldung/AMD-Ryzen-Performance-unter-der-Lupe-3703483.html

Kann mir vielleicht jemand erklären, ob Ryzen überhaupt AVX2 richtig unterstützt? Und wenn ja, wieso ist der Ryzen so langsam, wenn AVX2 genutzt wird?

Danke.

Grüße

 

[SothaSil]

Aus dem Hinterkopf: Unterstützen im Sinne von ausführen tut ZEN es meines Wissens "richtig" - die Umsetzung in Hardware ist aber langsamer. Für mehr müsste Ich selbst recherchieren.

 

[Jesterfox]

Wenn ich mich recht erinner ist es beim Zen so wie auch schon beim Bulldozer das zwei FPUs kooperieren müssen für AVX2, der R7 bei reiner AVX2 Last also nur 4 Ausführungseinheiten hat.

 

[T-REX]

Ryzen hat keine 256 bit AVX Einheiten sondern nutzt zwei 128Bit Einheiten um eine 256Bit AVX Instruktion umzusetzen. Das und der etwas niedrigere Takt erklären den Leistungsunterschied.

 

[Redirion]

und die alte, nicht optimierte Software von deinem Artikel vom Mai 2017.

 

[Ask-me]

@Redirion

Das war ja nur ein Beispiel: https://techreport.com/review/33531/amd-ryzen-7-2700x-and-ryzen-5-2600x-cpus-reviewed/4

Dort werden die Ryzen CPUs von einem i5-8400 geschlagen, wenn AVX2 genutzt wird.

Ergänzung (30. Juli 2018)

@Jesterfox Das heißt, dass Ryzen generell halb so schnell arbeitet? Kann man das mit einem Patch beheben? Oder ist es eine technische Limitation?

Vielen Dank nochmal

 

[SoDaTierchen]

In deinem Test wird SPECint als 1T ausgeführt, also lediglich auf einem Kern. Die Unterschiede kommen über den Takt zustande.
Der Ryzen 7 1800X taktet bis maximal 3,7, der i7-6900K bis 3,7 und der i7-7700K bis 4,5GHz. Vermutlich konnte der Ryzen nur bis 3,4GHz takten, warum auch immer. WENN der Takt hinhaut, wäre der Ryzen dem Cores um 9% unterlegen - von "so langsam" kann da kaum die Rede sein, zumal die 2000er Serie einige Probleme behoben hat.

 

[-Ps-Y-cO-]

Technische bzw. Lizenzrechtliche Limitation.

 

[Ask-me]

@SoDaTierchen

Ja, das bezieht sich aber auf die "höchste Optimierungsstufe /arch:QxCore-AVX2".

Dort wird nur ein Kern beschleunigt und das bezieht sich auf den Benchmarks ganz rechts (mit einer hochstehenden 1 gekennzeichnet)

Ergänzung (30. Juli 2018)

@-Ps-Y-cO-
Also bei AVX2: Intel > Amd?

 

[-Ps-Y-cO-]

AVX2 512 -> Intel
Intel besitzt die Lizenzrechte an AVX sowohl 1 als auch 128 + 256 + 512
AMD Hat die AVX-512 nicht Lizensiert also auch nicht Eingebaut.

Siehe Einzelne CPU-Spezifikation.
(gh.de oder AMD/Intel Homepage)

 

[FranzvonAssisi]

So eine pauschale Aussage ist nicht sinnvoll. Konkreter Anwendungsfall = konkrete Antworten.

Außerdem, wie @-Ps-Y-cO- schon geschrieben hat, werden die AVX-Specs von Intel vorgegeben, die würden es AMD ja nicht freiwillig so einfach machen... Ich muss sowas nicht unbedingt unterstützen

 

[Ask-me]

"AVX2 instruction set support "

Das steht bei der Software.

 

[Jesterfox]

AMD Hat die AVX-512 nicht Lizensiert also auch nicht Eingebaut.

Jepp, AVX 512 gibt's aktuell gar nicht und AVX2 (256Bit) nur mit der hälfte der Ausführungseinheiten, weil immer 2 kombiniert werden müssen (technisch bedingt). Allerdings muss man auch sehen das Intel CPUs normalerweise ein AVX Offset haben und runtertakten wenn AVX2 gefordert wird. Ansonsten explodiert der Stromverbrauch ;-)

 

[Ask-me]

...Allerdings muss man auch sehen das Intel CPUs normalerweise ein AVX Offset haben und runtertakten wenn AVX2 gefordert wird. Ansonsten explodiert der Stromverbrauch ;-)

Sind Intel CPUs trotz der Untertaktung schneller?

Danke.

 

[-Ps-Y-cO-]

Ja, weil Sie die Instruktionen ja sowieso überhauppppt Ausführen können.
(also 100%)

Sie wird Runtergetaktet, um nicht zu Überhitzen bis sie dann wieder auf einem Niveau ist, an dem sie wieder Hochtakten kann, dann taktet sie wieder runter, und dann Wieder hoch.
TEMP-LIMIT ist hier das Stichwort...
"Undervolting ist das Neue Overclocking" usw.

... Meinst du, bzw. bist du dir SICHER dass du eine CPU mit AVX-512 Ausführungseinheit unbedingt benötigst?
Ich will dir nicht zunahe treten... aber, Leute die genau wissen, dass sie XYZ Benötigen, Fragen "Normalerweise" nicht danach, sondern wissen schon Vorher davon, und Fragen diesbezüglich auch ganz anders...

Eine Software, Eine Umgebung, Ein Use-Case wär halt Optimal...
Ansonsten wirds halt Schwierig. So weiss halt keiner Was, und OB du das Brauchst etc. pp.

 

[Nixdorf]

Oft genug wird gar nicht herunter getaktet. Auf vielen Boards für Sockel 1151 ist der AVX-Offset ab Werk auf 0 bzw. der AVX-Takt entspricht dem regulären All-Core-Boost. Das ist dann auch mit der Grund, warum der 8700 (TDP 65W) und der 8700K (TDP 95W) in Prime95 bis über 140W Package Power gehen.

Bei Ryzen ist eine (recht glaubwürdige ) Spekulation, dass AMD in Zen 2 oder auch noch später das Defizit bei den AVX-Einheiten behebt. Beim Wechsel auf 7nm wird eine Menge Die-Fläche frei, und die kann man prima für breitere AVX-Einheiten nutzen.

 

[Ask-me]

@-Ps-Y-cO-
Ich habe mich im Rahmen meiner Suche nach Benchmarks (https://www.computerbase.de/forum/threads/benchmarks-zu-speziellen-programmen.1814925/#post-21546795) im Internet etwas belesen. Und mir ist halt aufgefallen, dass AMDs Ryzen anscheinend nicht so zügig läuft, wenn AVX verwendet wird. Deshalb wollte ich nochmal hier im Subforum nachfragen, ob Ryzen tatsächlich AVX beherscht oder nicht.

Du kannst in diesem Beitrag nach AVX suchen und dort findest du folgende Aussagen:

I know Matlab uses the Intel MKL library which is known to run faster on Intel chips but still, the difference is huge. Is that due to Ryzen's lesser AVX256 throughtput?​

Not exactly. It's because MKL is probably using non-SIMD or at best SSE2 code paths on non-Intel hardware, so Ryzen doesn't get to use AVX at all! To get even this close to Intel's SIMD performance under those circumstances is fairly impressive, though something that AMD has historically done quite well at (barring Bulldozer)

I've read that ryzen uses two AVX 128bit instructions to do one AVX 256bit instruction. Maybe that's what we are seeing here. Probably there is also some lack of optimization (I'm running Matlab 2017a, and ryzen released this same year).

Quelle:
https://www.reddit.com/r/Amd/comments/7hyios/surprisingly_slow_matlab_performance/

 

[Jesterfox]

... Meinst du, bzw. bist du dir SICHER dass du eine CPU mit AVX-512 Ausführungseinheit unbedingt benötigst?

Von AVX 512 hat der TE eigentlich auch nie geredet. Die Benchmarks die er da hat sind AVX2, also 256Bit und das können die AMD CPUs. AVX 512 können bei Intel auch erst recht wenig Modelle soweit ich das gesehen hab.

 

[Ask-me]

@Jesterfox Genau. Die Rede ist von AVX2 und nicht von AVX3. AVX3 soll doch erst mit den 7nm(?) CPUs auf den Markt kommen.

Ergänzung (30. Juli 2018)

Muss mich korrigieren. 10 m CPUs Ende 2019 oder Anfang 2020

 

[SoDaTierchen]

@Ask-me: Siehst du einen anderen Beitrag als den verlinkten? Dort steht ganz klar, dass es 1T-Benches sind. Die hochgestellte 1 ganz rechts heißt einfach nur "mit CPUID-Patch", also rein um die Compilerstufe "/arch:QxCore-AVX2" überhaupt auf AMD-Prozessoren laufen zu lassen. Das sind ALLES Singlecore-Benches und auch als solche zu interpretieren.

Ryzen KANN AVX-2 und somit die AVX 256-Befehle ausführen. Und laut dem verlinkten Bench ist Ryzen dabei nur 9% langsamer (gemessen am Takt!). Wobei hier jeweils die vorletzten Generationen verglichen werden, nicht die aktuellen. 9% sind tatsächlich auf den Vorsprung von Skylake gegenüber Zen zurückzuführen, bei Coffee Lake vs Zen+ dürfte es ein minimal geringerer Rückstand sein.

Btw: Intel und AMD haben schon seit gefühlt 100 Jahren ein Lizenzabkommen, was beide Hersteller verpflichtet ihre CPU-Technologien gegenseitig auszutauschen. Die Intel-Argumentation ist hier also nicht richtig.