英特尔APX，终于等到你

这几年创业，我仔细学习了ARM，当我越深的了解ARM时，我越感觉到X86的不足。X86多年停滞不前，已经被ARM超越了很远。

最近，因为要准备9月份的纳秒级优化训练营，我不得不又把注意力转回到x86上，因为在纳秒级优化所针对的听众里，他们主要还是用x86的。

在更新这些文档时，我意外地发现了一份新文档，Intel® Advanced Performance Extensions (Intel® APX) Architecture Specification（《英特尔高级性能扩展（APX）架构规约》）。

打开这份文档，读了几句后，我意识到这是个大动作（Big Thing），是我期待许久的。

APX把通用寄存器的数量从16个扩展为32个。

寄存器是CPU工作时可以快速访问到的临时空间，用图灵的话来说叫“

Quick reference temporary storage units (TS)”。

某种程度来说，影响CPU速度的关键因素是访问要计算的数据。当数据在寄存器中时，是最容易访问的。通用寄存器多，就可以让CPU把更多的数据放到寄存器里。

根据英特尔的官方资料，APX增加寄存器后对性能的改进是非常明显的。

Intel® APX doubles the number of general-purpose registers (GPRs) from 16 to 32. This allows the compiler to keep more values in registers; as a result, APX-compiled code contains 10% fewer loads and more than 20% fewer stores than the same code compiled for an Intel® 64 baseline.2 Register accesses are not only faster, but they also consume significantly less dynamic power than complex load and store operations.

除了通用寄存器，APX还引入了几个重磅特征：三操作数指令和谓词指令。

谓词指令是在指令中判断条件标志，可以减少分支语句，是消除分支的一种关键技术，在ARM上流行许久了。以前，x86曾引入cmov指令，但是太少了。APX做了一次彻底的升级，让很多指令都支持条件判断。

另外，APX还引入了成对保存和恢复寄存器的PUSH2和POP2指令，与ARM64的STP（Store Pair）和LDP（Load Pair）非常类似。

细看APX引入的变化，熟悉ARM的格友会觉得有很多ARMv8的影子，在我看来，也的确如此。但我觉得这是合理的。ARMv8里也有很多经典x86的影子。读ARMv8手册时我常有似曾相识的感觉，感觉到ARMv8的设计者们一定塾读过Intel 的SDM。

对于APX这样的改动，属于我开头说的“对经典x86特征的修改”，这样的修改涉及到软件接口（ABI）的变化，需要对上层建筑做较大的重构，包括编译器和操作系统。现在，已经可以搜索到一些关于APX的讨论，包括GCC的修改和支持。但是距离普通用户实际使用APX还要等待一段时间。

（写文章很辛苦，恳请各位读者点击“在看”，也欢迎转发）

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