Scala Futures的核心速度很慢

Question

对于一个研究项目,我编写了一个Scala应用程序,它使用一堆期货来进行并行计算.我注意到在我的本地机器(4核)上,代码运行速度比我们计算机科学研究所的多核服务器(64核)要快.现在我想知道为什么会这样.

任务详情

任务是创建随机布尔k-CNF公式,其中n个不同的变量随机分布在m个子句中,然后看看在不同的随机分布中,在哪个m/n组合中,公式可解的概率下降到50%以下.为此,我实现了概率k-SAT算法,子句生成器和其他一些代码.核心是一个函数,它将n和m作为生成器函数,运行100个期货并等待结果.该函数如下所示:

有问题的代码

def avgNonvalidClauses(n: Int, m: Int)(implicit clauseGenerator: ClauseGenerator) = {

    val startTime = System.nanoTime

    /** how man iteration to build the average **/
    val TRIES = 100

    // do TRIES iterations in parallel 
    val tasks = for (i <- 0 until TRIES) yield future[Option[Config]] {
        val clause = clauseGenerator(m, n)
        val solution = CNFSolver.probKSat(clause)
        solution
    }

    /* wait for all threads to finish and collect the results. we will only wait
     * at most TRIES * 100ms (note: flatten filters out all
     * None's) */
    val results = awaitAll(100 * TRIES, tasks: _*).asInstanceOf[List[Option[Option[Config]]]].flatten

    val millis = Duration(System.nanoTime - startTime, NANOSECONDS).toMillis
    val avg = (results count (_.isDefined)) /  results.length.toFloat

    println(s"n=$n, m=$m => $avg ($millis ms)")

    avg
  }

问题

在我的本地机器上,我得到了这些结果

[info] Running Main 
n=20, m=120 => 0.0 (8885 ms)
n=21, m=121 => 0.0 (9115 ms)
n=22, m=122 => 0.0 (8724 ms)
n=23, m=123 => 0.0 (8433 ms)
n=24, m=124 => 0.0 (8544 ms)
n=25, m=125 => 0.0 (8858 ms)
[success] Total time: 53 s, completed Jan 9, 2013 8:21:30 PM

在64核服务器上,我得到:

[info] Running Main 
n=20, m=120 => 0.0 (43200 ms)
n=21, m=121 => 0.0 (38826 ms)
n=22, m=122 => 0.0 (38728 ms)
n=23, m=123 => 0.0 (32737 ms)
n=24, m=124 => 0.0 (41196 ms)
n=25, m=125 => 0.0 (42323 ms)
[success] Total time: 245 s, completed 09.01.2013 20:28:22

然而,我在两台机器上满负荷(服务器平均约在60至65的负载),这样就被运行足够的线程.为什么是这样？我做错了什么吗？

我的本地机器有一个"AMD Phenom(TM)II X4 955处理器"CPU服务器使用"AMD Opteron(TM)处理器6272".本地CPU有6800个bogomips,服务器4200.因此,虽然本地CPU速度提高了1/3,但服务器上的crs数量却增加了12倍.

额外

如果我的代码被推送到github有一个精简的示例,那么你可以尝试十二,如果你是intereste:https://github.com/Blattlaus/algodemo(这是一个使用Scala 2.10的sbt项目).

更新

1. 我通过用42播种随机数发生器来消除任何随机性.这没有任何改变
2. 我改变了测试版.现在结果更令人惊讶(服务器慢了5倍!)注意:由于输入,所有不可解决子句的平均百分比输出都是zeor.这是正常的和预期的.
3. 添加了有关CPU的信息
4. 我注意到在服务器上调用Random.nextInt()的速度要慢10倍.我已将所有调用包装在一个帮助程序中,如果它们慢于10毫秒,则测量运行时打印机是否到控制台.在我的本地机器上我得到了一些,通常是10到20毫秒.在服务器上我得到很多mure电话,他们往往超过100毫秒.这可能是问题吗？

Answer 1

在 x86 架构上，对非规范化浮点数的操作可能需要更长的数量级。看：

为什么将 0.1f 更改为 0 会使性能降低 10 倍？

没有检查您的代码，但考虑到您返回了，NaN情况可能就是这样。尝试从测试中消除随机性以验证该假设。