Ubuntu 25.10 предлагает пакеты для архитектуры x86-64-v3

В Ubuntu добавлен новый «вариант архитектуры» x86-64-v3 для Ubuntu 25.10, который настраивает инфраструктуру сборки и менеджеры пакетов для поддержки компиляции и установки оптимизированных пакетов.

«Внося изменения в dpkg, apt и Launchpad, мы можем создавать несколько версий пакета, каждая из которых предназначена для определенного уровня архитектуры x86-64. Это значит, что у нас могут быть пакеты, ориентированные конкретно на x86-64-v3», говорит Майкл Хадсон-Дойл из Canonical.

Начиная с Ubuntu 25.10, более 2000 пакетов доступны в «оптимизированной форме» для «более современной архитектуры x86-64-v3». Они доступны по запросу (то есть пользователям нужно вручную установить вариант версии).

Компания Canonical планирует выпустить версии всех пакетов Ubuntu 26.04 LTS с поддержкой v3 и заявляет, что они будут тщательно протестированы.

Не паникуйте, если ваш процессор не поддерживает v3. В 26.04 LTS не указано, что пакеты v3 будут использоваться по умолчанию. Пользователям может потребоваться дать согласие, или же будет предоставлен отдельный образ установщика, состоящий из пакетов v3.

В качестве альтернативы можно добавить какой-нибудь интеллектуальный механизм динамического определения для выбора подходящих пакетов на основе аппаратных возможностей.

Что такое x86-64-v3?

Хотя большинство современных процессоров Intel/AMD являются 64-битными, не все они одинаковы — и мы имеем в виду не только количество ядер, размер транзисторов, скорость кэш-памяти и т. д.

Они различаются тем, какие наборы команд поддерживают. Новые процессоры могут поддерживать новые наборы команд. Пакеты могут быть оптимизированы для этих наборов, которые группируются по уровням микроархитектуры в зависимости от того, какие из них они поддерживают.

По умолчанию в Ubuntu используется обычный amd64/x86-64 (v1), самый распространённый набор. Он совместим с процессорами, выпущенными очень давно (в моём первом ПК, собранном на заказ, был процессор AMD Athlon X2 6000+, и он до сих пор может загрузить Ubuntu 25.10¹).

Другие дистрибутивы Linux (см. ниже) используют в качестве основы v2 или v3. Устройства с процессорами, в которых отсутствует какой-либо из необходимых наборов команд, не могут работать с ним. Процессоры с более новыми уровнями (например, v4) обратно совместимы со старыми уровнями — поэтому все сборки v1 работают на v4, но v4 не может работать на v1.

Пакеты, оптимизированные для наборов инструкций x86-64-v3 (иногда называемых amd64v3), доступны для тестирования в Ubuntu 25.10. Наиболее примечательными из них являются SIMD AVX/AVX2 (расширенные векторные расширения).

AVX/AVX2 позволяют процессорам обрабатывать больше данных (256 бит) за раз, что (поскольку компьютеры вычисляют) потенциально означает более высокую производительность при операциях, требующих обработки большого объёма данных, например при криптографии/шифровании, научном моделировании и т. д.

Линус Торвальдс не в восторге от одержимости Intel расширением и добавлением наборов инструкций.

Основатель Linux публично раскритиковал Intel за энергозатратный AVX-512², заявив, что, по его мнению, компания «пытается создать волшебные инструкции, чтобы потом проводить тесты, на которых они будут хорошо выглядеть».

«Хватит заниматься ерундой с особыми случаями, сделайте так, чтобы все основные функции, которые важны для всех, работали настолько хорошо, насколько это возможно».

Действительно ли производительность amd64v3 выше?

Хотя большинство процессоров, выпущенных после 2015 года, должны поддерживать x86-64-v3³, ощутимая польза от использования оптимизированных пакетов зависит от рабочей нагрузки. Обычные пользователи Ubuntu, которые переходят на 64-битные пакеты, не заметят существенного прироста скорости.

Следовательно, дело не в «этом единственном изменении, которое сделает ваш компьютер быстрее» (хотя ваш любимый технический блогер на YouTube, без сомнения, скажет, что дело именно в этом).

Ещё в 2013 году компания Ubuntu выпустила экспериментальную сборку Ubuntu Server, оптимизированную для версии 3. Тестирование в то время показало, что пользователь получает незначительную или небольшую выгоду.

Согласно каноническому упоминанию, производительность «большинства» пакетов v3 повышается на 1 %, а у тех, которые занимаются обработкой чисел, — ещё больше благодаря способности AVX/AVX2 обрабатывать 256 бит данных одновременно.

На серверах и высокопроизводительных вычислительных системах (HPC), где рабочие нагрузки обычно связаны с обработкой больших объёмов данных, даже незначительное ускорение в 1 % может привести к ощутимой разнице в затратах. В таких случаях использование пакета amd64v3 будет выгодным решением.

Но для большинства из нас? Даже если тесты показывают повышение производительности в определенных задачах/приложениях, это не означает, что все задачи/приложения станут работать быстрее, а также не означает, что повышение процентного показателя будет заметно в повседневной работе.

Модно опоздать на вечеринку AMD64-v3

Ubuntu не выходит за рамки, делая оптимизированные сборки для архитектуры amd64-v3. Если уж на то пошло, то она выходит на рынок с опозданием (хотя и намеренно).

В начале этого года Red Hat Enterprise Linux 10 (RHEL) перешёл на базовую архитектуру amd64-v3 (а в RHEL 9 — на базовую архитектуру v2); в openSUSE Leap 16 базовой архитектурой является amd64-v2 (поэтому он не работает на большинстве процессоров, выпущенных до 2008 года; в его репозиториях также доступны отдельные сборки v3).

«Принудительный» переход на RHEL вызвал немало споров, но, учитывая, что его клиентами являются предприятия, для которых важен каждый цент, потраченный на повышение производительности, это не так важно.

Если бы Ubuntu сделала v3 своей базовой версией, а не предлагала, как некоторые дистрибутивы, динамически подходящие пакеты для поддерживаемых систем, то старые устройства не могли бы запускать более новые версии Ubuntu, подобно тому, как большинство устройств на базе RISC-V не могут запускать Ubuntu 25.10.

Однако если бы это произошло… Нужно было бы принять множество мер предосторожности и заранее разместить множество указателей, чтобы пользователи не остались в неведении.

1. Мы не утверждаем, что на нём можно будет полноценно установить Ubuntu 25.10, просто показываем обратную совместимость Ubuntu, которая будет утрачена, если по умолчанию будет использоваться версия 3. ↩︎
2. Не является частью версии 3, кстати. ↩︎
3. Однако некоторые из них этого не делают — процессоры Intel Jasper Lake 2021 года не поддерживают AVX/AVX2

Редактор: AndreyEx