Comment vérifier si votre système Linux prend en charge AVX et AVX2

Dans ce court tutoriel, nous allons apprendre comment vérifier si votre système Linux prend en charge les instructions AVX et AVX2 depuis la ligne de commande. Vérifier la compatibilité AVX/AVX2 de votre CPU est essentiel lorsqu'on travaille avec des logiciels ou des charges de travail pouvant bénéficier des capacités de parallélisme des données et de traitement vectoriel offertes par ces extensions d'instructions. C'est également une exigence principale pour exécuter des modèles de langage de grande taille (LLM) sur votre système.

Qu'est-ce que l'AVX ?

AVX signifie Extensions Vectorielles Avancées. Il s'agit d'un ensemble d'extensions du jeu d'instructions pour l'architecture du jeu d'instructions x86 des microprocesseurs d'Intel et d'AMD.

AVX fournit de nouvelles instructions et fonctionnalités CPU qui permettent des opérations vectorielles efficaces sur de grands ensembles de données. Plus précisément :

• AVX introduit des registres vectoriels et des instructions larges de 256 bits capables d'effectuer des opérations parallèles sur des vecteurs de données de 256 bits, tels que quatre valeurs à virgule flottante en double précision de 64 bits ou huit valeurs à virgule flottante en simple précision de 32 bits.
• Il améliore les capacités SIMD (Single Instruction, Multiple Data), permettant à une seule instruction d'effectuer la même opération sur plusieurs éléments de données simultanément. Ce parallélisme peut offrir des améliorations de performances significatives pour les applications pouvant tirer parti du traitement vectoriel, telles que les multimédias, le calcul scientifique et les charges de travail d'apprentissage automatique.
• AVX est une extension des précédentes extensions vectorielles 128 bits comme SSE (Streaming SIMD Extensions).

AVX a été introduit pour la première fois par Intel avec la microarchitecture Sandy Bridge en 2011 et plus tard adopté par AMD.

L'extension AVX2, introduite en 2013 avec la microarchitecture Haswell d'Intel et la microarchitecture Excavator d'AMD, ajoute des instructions et des fonctionnalités supplémentaires.

Ces extensions vectorielles sont particulièrement utiles dans les charges de travail qui impliquent un parallélisme de données important, comme le traitement d'images et de vidéos, les simulations physiques, la cryptographie et l'apprentissage profond.

De nombreuses bibliothèques et frameworks logiciels modernes, y compris ceux utilisés pour l'apprentissage automatique et l'IA, peuvent tirer parti des instructions AVX et AVX2 pour accélérer les calculs sur le matériel pris en charge.

Vérifiez si votre machine Linux prend en charge AVX et AVX2

Pour vérifier si votre machine Linux prend en charge les jeux d'instructions AVX et AVX2, vous pouvez utiliser plusieurs méthodes différentes :

Vérifier les informations sur le processeur

Pour déterminer si votre machine Linux prend en charge les instructions AVX et/ou AVX2, vous pouvez vérifier la sortie du fichier /proc/cpuinfo ou utiliser la commande grep :

$ grep -o 'avx[^ ]*' /proc/cpuinfo

Cela affichera avx et/ou avx2 (répété pour chaque cœur de CPU) si votre CPU prend en charge ces ensembles d'instructions.

Exemple de sortie :

avx
avx2
avx512f
avx512dq
avx512ifma
avx512cd
avx512bw
avx512vl
avx512vbmi
avx512_vbmi2
avx512_vnni
avx512_bitalg
avx512_vpopcntdq
avx512_vp2intersect
[...]

Vous pouvez également utiliser les variantes de commande grep suivantes pour vérifier si votre processeur prend en charge les instructions AVX et AVX2 :

$ cat /proc/cpuinfo | grep -i 'avx'

Ou,

$ grep --color=always -i 'avx' /proc/cpuinfo

Ici, l'option --color=always est utilisée pour distinguer les lignes contenant « avx ».

Si vous voyez des lignes de sortie contenant avx et avx2, cela signifie que votre processeur prend en charge ces ensembles d'instructions.

Utilisez l'utilitaire lscpu

L'utilitaire lscpu est un excellent outil pour obtenir des informations détaillées sur votre processeur sous Linux. Il est préinstallé dans la plupart des distributions Linux.

Pour vérifier si votre CPU prend en charge AVX ou AVX2, exécutez :

$ lscpu | grep avx

Recherchez les lignes mentionnant AVX et AVX2 dans la section « Flags ». S'ils sont présents, votre processeur prend en charge ces extensions.

Exemple de sortie :

Flags:                              fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc art arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology nonstop_tsc cpuid aperfmperf tsc_known_freq pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx est tm2 ssse3 sdbg fma cx16 xtpr pdcm pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm abm 3dnowprefetch cpuid_fault epb cat_l2 invpcid_single cdp_l2 ssbd ibrs ibpb stibp ibrs_enhanced tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid ept_ad fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid rdt_a avx512f avx512dq rdseed adx smap avx512ifma clflushopt clwb intel_pt avx512cd sha_ni avx512bw avx512vl xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves split_lock_detect dtherm ida arat pln pts hwp hwp_notify hwp_act_window hwp_epp hwp_pkg_req avx512vbmi umip pku ospke avx512_vbmi2 gfni vaes vpclmulqdq avx512_vnni avx512_bitalg avx512_vpopcntdq rdpid movdiri movdir64b fsrm avx512_vp2intersect md_clear flush_l1d arch_capabilities

Vérifier les spécifications du processeur

Vous pouvez également consulter en ligne les spécifications de votre modèle de CPU. La plupart des CPU modernes d'Intel (depuis Sandy Bridge en 2011) et d'AMD (depuis Bulldozer en 2011) prennent en charge AVX, et les générations plus récentes prennent également en charge AVX2.

si vous utilisez un processeur Intel, rendez-vous sur le lien suivant pour vérifier si votre processeur prend en charge AVX :

• https://www.intel.com/content/www/us/en/support/articles/000090473/processors/intel-core-processors.html

Gardez à l'esprit que certains processeurs plus anciens ou les appareils à faible consommation peuvent ne pas prendre en charge AVX2, ce qui pourrait être une exigence pour exécuter certaines applications de LLM (Large Language Model) efficacement.

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