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AMD und Intel spezifizieren KI-Befehlssatz „ACE“ für x86-Prozessorkerne
CPU-Kerne künftiger x86-Prozessoren von AMD und Intel haben zusätzliche Rechenwerke unter anderem für Matrix-Multiplikationen, die AI Compute Extensions (ACE).
Die ACE-Rechenwerke künftiger x86-CPUs sind eng mit den Advanced Vector Extensions (AVX) gekoppelt.
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Seit Herbst 2024 kooperieren AMD und Intel in der x86 Ecosystem Advisory Group, auch um sich gegen Konkurrenten wie ARM und RISC-V zu stärken. Nun ist die gemeinsam erarbeitete Spezifikation für neue x86-Prozessorbefehle erschienen, die die Verarbeitung von KI-Algorithmen beschleunigen sollen: Die AI Compute Extensions, kurz „ACE“.
Bei ACE geht es vor allem um Matrix-Multiplikationen mit KI-Datenformaten für das Inferencing mit quantisierten Gewichten.
Konkurrent ARM hat bereits Scalable Matrix Extensions (SME2) spezifiziert, die auf die Scalable Vector Extensions (SVE2) aufbauen. SME-Rechenwerke lassen sich auf unterschiedliche Art in ARM-SoCs integieren. Apple baut SME2 seit dem M4 ein, Qualcomm ab dem Snapdragon X2.
Die AI Compute Extensions (ACE) Specification steht in Version 1.15 auf der Website der x86 Ecosystem Advisory Group zum Download bereit. Die Spezifikation beschreibt nur die Befehle, nicht die konkrete Implementierung.
Kommende ACE-Rechenwerke sind eng mit den Advanced Vector Extensions (AVX) gekoppelt und nutzen beispielsweise dieselben Register. Konkret nennt die Spezifikation AVX10. Sie erwähnt zudem die bisher nur von Intel in aktuellen Xeon-Serverprozessoren eingebauten Advanced Matrix Extensions (AMX).
Prozessoren mit ACE-v1-Rechenwerken müssen auch einen bestimmten Teil des Befehlsumfangs von AVX10.2 beherrschen.
ACE v1 beschreibt 11 Datenformate, einige in unterschiedlichen Darstellungen. Mit Daten in diesen Formaten müssen ACE-Rechenwerke nicht nur rechnen können, sondern die Spezifikation legt auch eine Fülle von Formatumwandlungen fest.