是否所有支持AVX2的CPU也都支持SSE4.2和AVX？

Question

我计划实现SIMD扩展的运行时检测。如果我发现处理器具有AVX2支持，是否也可以保证具有SSE4.2和AVX支持？

Answer 1

支持最新的Intel SIMD ISA扩展意味着支持以前的SIMD。

AVX2绝对暗指AVX1。

我认为AVX1意味着所有SSE / SSE2 / SSE3 / SSSE3 / SSE4.1 / SSE4.2功能位也必须在CPUID中设置。

请注意，popcnt有其自己的功能位，因此从理论上讲，您可以拥有带有AVX2和SSE4.2的CPU，但没有popcnt。

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理论上，您可以使用AVX制作CPU（或虚拟机），但不接受pcmpistri之类的SSE4.2指令的非VEX编码，但是我认为您违反了英特尔的保证有关AVX功能位的含义。不确定是否将其正式记录在手册中，但是大多数软件会假定这样做。

但是AVX1 确实暗示支持 all SSE4.2和早期SIMD指令的VEX编码，例如vpcmpistri或vminss

gcc -mavx2绝对暗含AVX1和以前的扩展名，但只会发出使用VEX编码的代码。但是，它将定义__SSE4_2__宏，依此类推，因此gcc确实将AVX2视为暗示了较早的SSE扩展名和popcnt，而不是AES或PCLMUL。这些是单独的功能，甚至对于GCC也是如此。

（请注意，MSVC没有那么多SIMD ISA检测宏；它具有一个用于AVX的宏，但不是所有早期SSE *扩展的宏。）

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请注意，AVX512违反了传统。 AVX512F表示支持AVX2及其之前的所有内容，但例如，AVX512DQ不在“之前”或“之后”提供支持。从理论上讲，您可以选择两者都选，也可以都不选。 （实际上，除AVX512F以外，Skylake-X / Cannonlake /等与至强皮（骑士的着陆点/骑士的磨坊）只有一点重叠。https://en.wikipedia.org/wiki/AVX-512#CPUs_with_AVX-512

Answer 2

如果我们设置编译器选项-mavx2，则在使用AVX或SSE内部函数时，GCC不会出错。因此，GCC假定AVX2标志的存在足以运行AVX和SSE代码。当然，有人在没有AVX2和没有SSE的情况下也不会创建CPU，这是不保证的。

Answer 3

原则上，CPU可以仅支持AVX2，而不支持任何SSE4指令（这听起来并不愚蠢！）。但是实际上，如果它支持AVX2，它也支持SSE4。