Intel AVX-512 【Intel Advanced Vector Extensions 512】

概要

Intel AVX-512（Intel Advanced Vector Extensions 512）とは、米インテル(Intel)社のCPU(マイクロプロセッサ/MPU)に実装された拡張命令セットの一つで、複数のデータに一度に同じ演算を行うSIMD方式の処理を実行するためのもの。従来の倍となる512ビットのデータを一度に処理することができる。

SIMD 命令セットのIntel AVX/AVX2をさらに発展させたもので、大量のデータに同種の演算を行う必要のある動画の圧縮・展開や3次元グラフィックス（3DCG）の描画、データの暗号化・復号、機械学習などの人工知能システムで利用される。

512ビット長のZMMレジスタを32本搭載しており、レジスタ1本あたり単精度浮動小数点数なら16個、倍精度浮動小数点数なら8個の数値を一つの命令で処理できる。積和演算（FMA：Fused Multiply-Add）と呼ばれる、乗算一つと加算一つを組み合わせた計算を一度に実行できる命令セットも追加された。

AVX-512の機能は多岐にわたっており、一つのプロセッサがすべての機能に対応しているとは限らない。機械学習などで多用される短い整数（8ビット/16ビット）の演算を高速化する追加仕様「AVX-512 VNNI」（Vector Neural Network instructions）はAVX-2へ逆移植（バックポート）された。

Intel AVX-512は2012年のXeon Phiに初めて搭載され、Intel Xeonシリーズなど高性能サーバ向けプロセッサ製品に採用されている。第10世代Intel Core プロセッサの一部製品などにも標準で搭載されたが、第12世代の2種類のコア（Pコア/Eコア）のうち高効率のEコアでは非対応となっており、端末向けの製品には搭載しない方針に転換している。

(2023.4.28更新)