Intel Advanced Vector Extensions 512 (zkráceně Intel AVX-512) dokáže v rámci 512bitových vektorů schovat najednou 8 double-precision, nebo 16 single-precision floating-point čísel, případně osm 64bitových či šestnáct 32bitových registrů. Vedle dvojnásobného zrychlení oproti dosavadním verzím AVX a AVX2 přinesou výpočty využívající AVX-512 čtyřnásobné zrychlení oproti instrukčním sadám SSE. AVX-512 nabídne 32 vektorových registrů, každý o délce 512 bitů, dále 8 mask registrů, 512bitové operace, zaokrouhlovací operace, potlačení chyb, gather/scatter podporu a další speciality.

Výhodou oproti příchodu AVX, kdy nešlo AVX a SSE výpočty kombinovat bez určité penalizace celkového výkonu, jsou AVX-512 kombinovatelné s AVX bez penalizace. Programy napsané s podporou starších 128bitových AVX, nebo 256bitových AVX2 registrů mohou bez problémů a výkonových ztrát běžet na 512bitových AVX-512 registrech, jen se z nich prostě využije „spodní část“.

Podpora AVX-512 se nejprve objeví v příští generaci výpočetních karet Xeon Phi „Knights Landing“ (architektura „Larrabee“). Xeony Phi už 512bitové vektorové operace podporovaly, ale ty se nyní s AVX-512 stanou oficiálně součástí standardních instrukčních sad Intelu a oproti 512bitovým SIMD v Knigths Corneru přinesou další vylepšení.