我是统计模式识别的研究员,我经常运行运行很多天的模拟.我正在使用Linux 3.2.0-24-generic运行Ubuntu 12.04,据我所知,它支持多核和超线程.使用带有HTT的英特尔酷睿i7 Sandy Bridge Quadcore,我经常同时运行4次模拟(需要很长时间的程序).在我提出问题之前,我已经(我想)知道的事情.
好的,我的问题如下.当我在我的计算机上同时运行4个模拟(程序)时,它们每个都运行在一个单独的物理核心上.但是,由于超线程,每个物理核心被分成两个逻辑核心.因此,每个物理内核是否只使用其全部容量的一半来运行我的每个模拟？
非常感谢你提前.如果我的问题的任何部分不清楚,请告诉我.
xIc*_*rus 15
这个答案可能已经很晚了,但是我发现没有人能够准确地描述引擎盖下发生的事情.
要回答你的问题,不,一个线程不会使用半个核心.一个线程一次可以在内核中工作,但是一个线程可以使整个核心处理能力饱和.
假设线程1和线程2属于核心#0.线程1可以使整个内核的处理能力饱和,而线程2则等待另一个线程结束其执行.这是一个序列化的执行,而不是并行.
乍一看,看起来额外的线程是没用的.我的意思是核心可以同时处理1个线程吗？
正确,但由于两个重要因素,有些情况下核心实际上是空闲的:
缓存未命中
当它收到任务时,CPU在其自己的缓存中搜索它需要使用的内存地址.在许多情况下,存储器数据是如此分散,以至于在物理上不可能将所有所需的地址范围保持在高速缓存内(因为高速缓存确实具有有限的容量).
当CPU在缓存中找不到它需要的内容时,它必须访问RAM.RAM本身速度很快,但与CPU的片上高速缓存相比却相形见绌.RAM的延迟是这里的主要问题.
在访问RAM时,核心停滞不前.它没有做任何事情.这是不明显的,因为所有这些组件无论如何都以一种荒谬的速度工作,你不会通过一些CPU加载软件注意到它,但它会叠加堆叠.一个缓存一个接一个地错过,另一个缓存突然阻碍了整体性能.这是第二个线程发挥作用的地方.当核心停止等待数据时,第二个线程进入以保持核心忙.因此,您主要否定核心档位的性能影响.
我主要是因为第二个线程也可以在发生另一个缓存未命中时停止核心,但是2个线程连续丢失缓存而不是1个线程的可能性要低得多.
分支错误预测
分支预测是指具有多个可能结果的代码路径.最基本的分支代码是一个if声明.现代CPU具有嵌入其微码中的分支预测算法,其试图预测一段代码的执行路径.这些预测变量实际上非常复杂,虽然我没有关于预测率的可靠数据,但我记得有一篇文章回顾说英特尔的Sandy Bridge架构平均成功的分支预测率超过90%.
当CPU命中一段分支代码时,它实际上选择一条路径(预测器认为是正确的路径)并执行它.同时,核心的另一部分评估分支表达式以查看分支预测器是否确实正确.这称为推测执行.这类似于2个不同的线程:一个评估表达式,另一个预先执行一个可能的路径.
从这里我们有两种可能的情况:
分支预测不是性能下降的主要因素,因为正如我所说,正确的预测率非常高.但缓存未命中是一个问题,并且在某些情况下仍将是一个问题.
根据我的经验,超线程确实有助于3D渲染(我作为业余爱好).我注意到20-30%的改进取决于场景的大小和所需的材料/纹理.巨大的场景使用大量的RAM使得缓存未命中的可能性更大.超线程有助于克服这些失误.