Question

（这是一个交叉的软件 - 硬件主题，它起初是一个编程问题，但经过所有的故障排除后我认为它可能硬件问题（可能更适合）对于超级用户？）但我还没有解决它，所以我不确定，并希望这个社区将有一些相关的cpu理论来分享。无论如何......）

我正在编写一个实时渲染程序，并且每隔2秒就会遇到一个可见的帧率故障。经过多次剖析后，我确定这是一个性能下降，会影响我程序中的所有代码段（包括图形api调用），因此我认为这是一个超出程序职责范围的cpu问题。

我可以在新的Code :: Blocks项目中使用以下代码在我的机器上演示问题：

#include <cstdint>
#include <iostream>
#include <chrono>

int main(int argc, char* args[])
{
    std::cout << std::fixed;

    std::chrono::system_clock::time_point runStart = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    while(true)
    {
        uint64_t count = 0;

        std::chrono::system_clock::time_point frameStart = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        {
            for(uint64_t i = 0; i < 100000; ++i)
                ++count;
        }
        std::chrono::system_clock::time_point frameStop = std::chrono::high_resolution_clock::now();

        double runTime = std::chrono::duration<double, std::chrono::seconds::period>(frameStop - runStart).count();
        double frameTime = std::chrono::duration<double, std::chrono::seconds::period>(frameStop - frameStart).count();

        if(frameTime > 0.0005)
            std::cout << count << " runTime: " << runTime << " \tframeTime: " << frameTime << '\n';
    }

    return 0;
}

典型输出看起来像这样，每2秒清楚地显示一些较慢的帧：

100000 runTime: 0.000393    frameTime: 0.000393
100000 runTime: 0.000840    frameTime: 0.000393
100000 runTime: 0.001214    frameTime: 0.000369
100000 runTime: 0.002984    frameTime: 0.000389
100000 runTime: 0.003384    frameTime: 0.000395
100000 runTime: 0.003781    frameTime: 0.000393
100000 runTime: 0.004158    frameTime: 0.000371
100000 runTime: 0.005927    frameTime: 0.000386
100000 runTime: 0.006329    frameTime: 0.000398
100000 runTime: 0.006724    frameTime: 0.000390
100000 runTime: 0.007127    frameTime: 0.000398
100000 runTime: 0.007507    frameTime: 0.000375
100000 runTime: 0.994469    frameTime: 0.000511
100000 runTime: 3.042060    frameTime: 0.000465
100000 runTime: 3.077671    frameTime: 0.000405
100000 runTime: 5.093173    frameTime: 0.000496
100000 runTime: 5.128435    frameTime: 0.000366
100000 runTime: 5.488874    frameTime: 0.000391
100000 runTime: 7.135737    frameTime: 0.000367
100000 runTime: 7.152022    frameTime: 0.000484
100000 runTime: 7.457491    frameTime: 0.000360
100000 runTime: 9.179262    frameTime: 0.000478
100000 runTime: 9.211521    frameTime: 0.000368
100000 runTime: 9.226528    frameTime: 0.000353
100000 runTime: 11.217430   frameTime: 0.000391
100000 runTime: 11.262574   frameTime: 0.000352

也许其他一些机器会显示类似的输出？（根据需要调整输出阈值。）

我尝试用g ++和clang进行编译，两者都产生了这种异常现象。（g ++版本总体上表现得更好。）

我刚刚想到，自从我制作这台电脑以来，除了我自己的项目之外我还没有运行任何3D应用程序，所以我尝试运行LunarG Vulkan API附带的Hologram演示，以及一些屏幕保护程序，确实每2秒钟就会出现问题。（它在屏幕保护程序中不太明显。）所以我至少知道它在整个系统范围内，而不是我对我的程序做错了。

系统规格：

cpu：AMD Ryzen 7 1800X
主板：MSI B350 Tomahawk Arctic
ram：1x16GB DDR4 3200
gpu：GeForce GTX 1050 Ti
psu：Cougar CMX 1000
os：Linux Mint 18.1 64位

看起来我用1000W psu过度使用它，所以缺少瓦数不是问题。除非Cougar psu有一些缺陷导致每2秒短暂下降一次？

任何想法可能导致这个以及我能做些什么呢？

编辑：有关我的渲染问题的更多细节：

我已经在OpenGL周围构建了我的引擎很长一段时间，并且只要我在这台机器上工作就遇到了这个问题。在此之前，我的旧计算机上有类似的随机帧跳过，这有其自身的问题（老式游戏笔记本电脑的电池寿命为20分钟，并且有足够的过热倾向触发安全关闭）这就是为什么我没有＆立即认为这是一个硬件问题。我一直在计划将我的项目移植到Vulkan，因此我不再担心框架跳过，希望在我更改渲染API时它会消失。但是现在我正在经历this Vulkan tutorial，我已经在绘制旋转四边形时看到了框架跳过，就像在教程中一样。

我一直在尝试围绕Vulkan交换链试图围绕这个进行优化。我得到的最佳解决方案是让一个专门的线程专门用于每隔1/60秒调用vkQueuePresentKHR（using std::this_thread::sleep_until在调用之间等待），Vulkan当前模式设置为VK_PRESENT_MODE_IMMEDIATE_KHR并且另一个线程预先绘制了最多7个其他交换链图像，因此交换线程不必等待它们（我知道这可能不是最安全的方法）对Vulkan规范）。使用此设置，对vkQueuePresentKHR的调用通常需要在0.000050和0.000300秒之间返回，但每2秒至少需要1帧，其中＆gt; 0.01秒，这可能是有意义的，如果我使用VK_PRESENT_MODE_FIFO_KHR并且电话刚刚错过了vblank并且不得不等待下一个，但是我使用VK_PRESENT_MODE_IMMEDIATE_KHR所以我没有＆＃39知道发生了什么，除了在vkQueuePresentKHR内调用的任何内幕代码受到我的性能异常的严重影响。

Answer 1

性能问题的原因是 this panel applet that monitors gpu temperature

Answer 2

你所做的测试太敏感了。

在我的电脑上，它不会每2秒打印一次。但是，当我向其他应用程序添加alt-tab并执行某些操作时，尤其是访问文件系统，它打印几行。即使我只是闲着等待，它每10-30秒随机打印一行。 BTW使用clang 4.0和在Windows 10，Intel Xeon CPU上运行Ubuntu的libc ++。

现在关于你的3D渲染问题。

在您的Linux PC上，您记录的减速的绝对值大约为每事件0.5-1毫秒。如果你喜欢我有一个60赫兹的显示器，显示器的1帧= 16.6ms。就其本身而言，1ms的延迟（可能由操作系统引入）并不足以让渲染跳过帧。

您的代码+示例代码中可能存在问题，您可以在其中构建交换链和/或您提供内容的位置。仅仅因为它们是SDK样本并不意味着它们可以保证在您的特定PC上正常工作。

可能是Vulkan驱动程序的问题。要对此进行测试，请运行基于OpenGL的屏幕保护程序并查找这些丢失的帧。

或者只是与Vulkan无关的GPU驱动程序的问题。在这种情况下，您可能会看到与OpenGL相同的问题。

代码执行/ cpu速度每2秒减慢

2 个答案: