Разве не все процессоры созданы равными?

Question

Мой ноутбук имеет 4 логических процессора (два физических); логические ЦП 1 и 2 отображаются на ядро ​​1, а логические ЦП 3 и 4 - на ядро ​​2 (проверено с помощью GetLogicalProcessorInformation()).

Я запустил многопоточную программу умножения матриц на моем компьютере с двумя потоками. В первый раз я использовал SetProcessAffinityMask(hProcess, 0x5) (что означает логические процессоры 1 и 3), а во второй раз я использовал SetProcessAffinityMask(hProcess, 0xA) (логические процессоры 2 и 4).

Оказалось, что первая версия была примерно в два раза быстрее, чем вторая, как будто я никогда не буду многопоточным во второй версии.

Кто-нибудь догадывается, почему это может происходить?

---

Размеры:

• Подключен (полный процессор):

  • Маска сродства: 0x3 (0011b), 9 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0x5 (0101b), 17 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0x6 (0110b), 17 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0x9 (1001b), 9 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0xA (1010b), 9 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0xC (1100b), 9 гфлоп / с

• На батарее (отключенной):

  • Маска сродства: 0x3 (0011b), 5 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0x5 (0101b), 10 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0x6 (0110b), 10 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0x9 (1001b), 5 гфлоп / с
  • Маска сродства: 0xA (1010b), 2 гфлоп / с (-> Очень интересно, почему половина скорости, когда на аккумуляторе, но нормальная скорость на переменном токе ?!), в отличие от других, эта величина сильно варьируется между 1,5-2,5 гфлоп / с.
  • Маска сродства: 0xC (1100b), 5 гфлоп / с

Означает ли это, что четвертый логический процессор ничего не делает (!)? (Все с маской для четвертого набора процессоров идет медленно.)

---

Обновление:

Я только что запустил то же самое в профиле High Performance на батарейках . Результаты противоречивы: на этот раз я получил 2-кратное ускорение для масок 5, 6 и 10, но для маски 12 ускорения не было В результате получается комбинация управления питанием, Turbo Boost, несоответствий в расписании и т. д., и это более сложно измерить, чем я думал ранее. (

Answer 1

Нет, не все ядра одинаковы. Только одно - загрузочное ядро. Кроме того, во многих случаях все IRQ (или, по крайней мере, IRQ от большинства устройств) направлены на одно ядро.

---

Более важно для вашего наблюдаемого поведения, не все наборы ядер равны. В архитектуре памяти NUMA (которая была относительно распространенной в x86 после Intel Hyperthreading и AMD Opteron), существует идеальная группа процессоров, которые могут эффективно обращаться к определенной области памяти, и все остальные процессоры будут платить значительные штрафы за доступ к этому диапазону .

При использовании Hyperthreading неравномерно подключается не основная системная память, а кэш L1 и L2. Если ваш процесс мигрирует между двумя виртуальными процессорами, связанными с одним и тем же физическим ядром, кэш остается действительным. Но если он мигрирует на другое физическое ядро, кэшированные данные должны быть скопированы, а право собственности перенесено в другой кеш. Для некоторых рабочих нагрузок это может иметь большое значение.

Answer 2

SetProcessAffinityMask () не гарантирует, что у вас будет один поток на ядро;только то, что у вас есть потоки, которые будут работать на тех ядрах, которые вы разрешили.

Возможно, ОС работает по-другому.

Кроме того, я удивлен, 1 и 2 находятся на ядре 1. ОбычноНомера логических процессоров чередуются по физическим ядрам, чтобы обеспечить внутреннюю балансировку нагрузки.Я ожидаю, что 1 и 3 будут на ядре 1, 2 и 4 будут на ядре 2.

Answer 3

Вы проверили код возврата от SetProcessAffinityMask, чтобы увидеть, была ли ошибка? Если вызов не удался, вы можете застрять на одном логическом процессоре. Согласно документации , вы можете использовать только те биты, которые установлены в результате GetProcessAffinityMask.

Вы говорите, что пробовали маски 0x5, 0xA и 0x9. Мне было бы любопытно увидеть результаты с 0x3.

Answer 4

Было бы хорошо узнать, что это за физический процессор, но из ваших слов о логических процессорах я предполагаю, что есть 1 физический сокет, 2 ядра ЦП и включена поддержка гиперпоточности, что дает вам 4 логических процессора.

Краткий ответ: для этого сложного определения «процессор» нет, не все процессоры созданы равными. Гиперпоточные логические ядра совместно используют ресурсы выполнения, и если есть конкуренция за эти ресурсы, они не будут быстрыми как отдельные физические ядра. Это совместное использование может происходить на разных уровнях как для многопоточных, так и для многоядерных процессоров (ALU, ресурсы выполнения, кэш на разных уровнях и т. Д.), Но в общих чертах физические ядра в одном сокете не будут сильно подвержены влиянию другого ядра ( s) выполняет / выполняет, и то, что делает их гипертвин, сильно повлияет на логические ядра, реализованные с помощью гиперпоточности.

Еще одно различие между разными процессорами: как сказал Бен, ваша ОС может обрабатывать большинство аппаратных прерываний на одном процессоре, что означает, что процессор будет работать медленнее для других целей, но я был бы удивлен, если нагрузка прерывания будет достаточной для воздействия производительность где-то близко к этому много.

Результаты, которые вы получили - на процессорах A и B (будучи преднамеренно неоднозначными относительно того, что это за 2 процессора), вы получаете удвоенную производительность только для A, но на процессорах A и C вы получаете примерно ту же производительность, что и для A - - разница в том, что звук похож на гиперпоточность, где A и C - гипертвины в одном физическом ядре, а B - в другом физическом ядре. Вы сказали, что GetLogicalProcessorInformation () утверждает иное, но это не неслыханно для таблиц BIOS, в которых это зависит от ошибок.

Я бы запустил диспетчер задач, следил за нагрузками на каждом ЦП, прежде чем запускать тест, чтобы получить представление о том, сколько еще происходит и где Windows его планирует, а затем несколько раз запускал тест для разных комбинации сродства ЦП, и посмотрите, можете ли вы подтвердить или опровергнуть эту теорию.