在 Go 1.17 之前,Go 编译器总是生成可由任何 64 位 x86 处理器执行的 x86 二进制文件。
Go 1.18 为 AMD64 引入了 4 个架构级别 。每个级别在编译器可以包含在生成的二进制文件中的 x86 指令集上有所不同:
- GOAMD64=v1(默认值):基准模式。仅生成所有 64 位 x86 处理器都能执行的指令。
- GOAMD64=v2:所有 v1 指令,加上 CMPXCHG16B、LAHF、SAHF、POPCNT、SSE3、SSE4.1、SSE4.2、SSSE3。
- GOAMD64=v3:所有 v2 指令,加上 AVX、AVX2、BMI1、BMI2、F16C、FMA、LZCNT、MOVBE、OSXSAVE。
- GOAMD64=v4:所有 v3 指令,加上 AVX512F、AVX512BW、AVX512CD、AVX512DQ、AVX512VL。
例如,设置 GOAMD64=v3 将允许 Go 编译器在生成的二进制文件中使用 AVX2 指令(这在某些情况下可能会提高性能);但是这些二进制文件将无法在不支持 AVX2 的旧 x86 处理器上运行。
Go 工具链也可能生成更新的指令,但会通过动态检查来确保它们只在支持的处理器上执行。例如,如果设置了 GOAMD64=v1,并且 CPUID 报告 POPCNT 指令可用,那么 math/bits.OnesCount 仍然会使用该指令。否则,它会回退到通用实现。
Go 工具链目前不生成任何 AVX512 指令。
不支持 SSE3 的平台不支持种族检测器。
64 位 Intel 和 AMD 处理器已经演进了几十年。当你为 64 位 Intel 或 AMD 处理器编译 Go 程序时,编译器默认面向的是一个将近 20 年前的指令集。生成的二进制文件几乎能在任何 x64 芯片上运行,但同时也放弃了自 2003 年以来添加的所有指令。
我们通常用微架构级别(microarchitecture levels)来描述这一分层。每个级别捆绑了一组可以假定存在的指令集扩展:
| 级别 | 新增内容(大致) |
|---|---|
| v1 | 原始 AMD64 基线(SSE2) |
| v2 | popcnt、SSE4.2 |
| v3 | AVX2 |
| v4 | AVX-512(F/BW/DQ/VL) |
