Производительность при генерации промахов кэша процессора - PullRequest
Новая
       20

Производительность при генерации промахов кэша процессора

12 голосов
/ 18 июня 2011

Я пытаюсь узнать о производительности кэша процессора в мире .NET. В частности, я работаю над статьей Игоря Остовского о процессорных эффектах кэша .

Я прошел первые три примера в его статье и записал результаты, которые сильно отличаются от его. Я думаю, что, должно быть, я что-то не так делаю, потому что производительность на моей машине показывает почти противоположные результаты, которые он показывает в своей статье. Я не вижу больших эффектов от промахов кэша, которые я ожидаю.

Что я делаю не так? (неверный код, настройка компилятора и т. д.)

Вот результаты производительности на моей машине:

enter image description here

enter image description here

enter image description here

Если это поможет, процессор на моей машине - Intel Core i7-2630QM. Вот информация о кеше моего процессора:

enter image description here

Я скомпилировал в режиме x64 Release.

Ниже мой исходный код: 

class Program
    {

        static Stopwatch watch = new Stopwatch();

        static int[] arr = new int[64 * 1024 * 1024];

        static void Main(string[] args)
        {
            Example1();
            Example2();
            Example3();


            Console.ReadLine();
        }

        static void Example1()
        {
            Console.WriteLine("Example 1:");

            // Loop 1
            watch.Restart();
            for (int i = 0; i < arr.Length; i++) arr[i] *= 3;
            watch.Stop();
            Console.WriteLine("     Loop 1: " + watch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            // Loop 2
            watch.Restart();
            for (int i = 0; i < arr.Length; i += 32) arr[i] *= 3;
            watch.Stop();
            Console.WriteLine("     Loop 2: " + watch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            Console.WriteLine();
        }

        static void Example2()
        {

            Console.WriteLine("Example 2:");

            for (int k = 1; k <= 1024; k *= 2)
            {

                watch.Restart();
                for (int i = 0; i < arr.Length; i += k) arr[i] *= 3;
                watch.Stop();
                Console.WriteLine("     K = "+ k + ": " + watch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            }
            Console.WriteLine();
        }

        static void Example3()
        {   

            Console.WriteLine("Example 3:");

            for (int k = 1; k <= 1024*1024; k *= 2)
            {

                //256* 4bytes per 32 bit int * k = k Kilobytes
                arr = new int[256*k];



                int steps = 64 * 1024 * 1024; // Arbitrary number of steps
                int lengthMod = arr.Length - 1;

                watch.Restart();
                for (int i = 0; i < steps; i++)
                {
                    arr[(i * 16) & lengthMod]++; // (x & lengthMod) is equal to (x % arr.Length)
                }

                watch.Stop();
                Console.WriteLine("     Array size = " + arr.Length * 4 + " bytes: " + (int)(watch.Elapsed.TotalMilliseconds * 1000000.0 / arr.Length) + " nanoseconds per element");

            }
            Console.WriteLine();
        }

    }

1 Ответ

3 голосов
/ 22 июня 2011

Почему вы используете i + = 32 во втором цикле.Таким образом вы перешагиваете через строки кэша.32 * 4 = 128 байтов больше, чем нужно 64 байта.

...