并非所有处理器都是平等的吗？

Question

我的笔记本电脑有4个逻辑处理器（两个物理处理器）;逻辑CPU 1和2映射到核1，逻辑CPU 3和4映射到核2（使用GetLogicalProcessorInformation()验证）。

我在计算机上运行了一个带有两个线程的多线程矩阵乘法程序。我第一次使用SetProcessAffinityMask(hProcess, 0x5)（这意味着逻辑处理器1和3），而第二次使用SetProcessAffinityMask(hProcess, 0xA)（逻辑处理器2和4）。

事实证明，第一个版本的速度大约是第二个版本的两倍，就好像我从来没有多线程化过第二个版本。

有没有人猜测为什么会发生这种情况？

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测量

• 已插入（完整CPU）：

  • 亲和面具：0x3（0011b），9 gflop / s
  • 亲和面具：0x5（0101b），17 gflop / s
  • 亲和面具：0x6（0110b），17 gflop / s
  • 亲和面具：0x9（1001b），9 gflop / s
  • 亲和面具：0xA（1010b），9 gflop / s
  • 亲和面具：0xC（1100b），9 gflop / s

• 电池供电（时钟下降）：

  • 亲和面具：0x3（0011b），5 gflop / s
  • 亲和面具：0x5（0101b），10 gflop / s
  • 亲和面具：0x6（0110b），10 gflop / s
  • 亲和面具：0x9（1001b），5 gflop / s
  • 亲和力掩模：0xA（1010b），2 gflop / s （ - ＆gt;非常有趣，为什么在使用电池时速度为半速但在AC上速度正常？！这个速度在1.5-2.5 gflop / s之间变化很大，不像其他人。）
  • 亲和面具：0xC（1100b），5 gflop / s

这是否意味着第四个逻辑CPU没有做任何事情（！）？（第四个CPU设置掩码的所有东西都很慢。）

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更新

我刚刚在电池上的高性能配置文件上运行。结果是不一致的：这次，我为掩模5,6和10加速了2倍，但掩模12没有加速。我会尝试在交流电源上再次运行测试，但最终看起来像这样结果是电源管理，Turbo Boost，调度不一致等的组合，并且它比我之前想象的更难测量。 ：（

Answer 1

SetProcessAffinityMask（）不保证每个核心都有一个线程;只有您拥有的线程才会在您允许的核心上运行。

也许操作系统的安排方式不同。

另外，我很惊讶1和2是核心1.通常，逻辑处理器号在物理核心上交错，以提供固有的负载平衡。我希望1和3在核心1,2和4上位于核心2上。

Answer 2

不，并非所有核心都是平等的。只有一个是启动核心。此外，在许多情况下，所有IRQ（或至少来自大多数设备的IRQ）都指向单个核心。

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对于您观察到的行为更重要，并非所有集核心都相同。在NUMA内存架构（自Intel超线程和AMD Opteron以来在x86中相对主流）中，有一个理想的处理器组可以有效地访问特定的内存区域，而所有其他处理器将会付出巨大的代价访问该范围。

对于超线程，它不是非均匀连接的主系统内存，而是L1和L2缓存。如果您的进程在与同一物理核心关联的两个虚拟处理器之间迁移，则缓存仍然有效。但是，如果它迁移到另一个物理核心，则必须复制缓存数据并将所有权转移到另一个缓存。对于某些工作负载，这可能会产生很大的不同。

Answer 3

知道这是什么物理CPU会很好，但是我从你对逻辑处理器的措辞中假设有1个物理插槽，2个CPU内核和超线程启用，为你提供4个逻辑处理器。 / p>

简而言之，对于＆＃34;处理器＆＃34;的复杂定义，不，并非所有处理器都是相同的。超线程逻辑核心共享执行资源，如果存在对这些资源的争用，则它们不会像单独的物理核心一样快速。对于超线程和多核处理器（ALU，执行资源，不同级别的缓存等），这种共享可以在不同级别进行，但从广义上讲，同一插槽中的物理内核不会受到其他内容的影响。核心正在进行，超线程实现的逻辑核心将受到他们的高压正在做的巨大影响。

不同CPU之间的另一个区别：正如Ben所说，您的操作系统可能会处理单个CPU上的大多数硬件中断，这意味着CPU看起来会因其他目的而变慢，但如果中断负载足够，我会感到惊讶在这么近的地方影响性能。

你得到的结果 - 在处理器A和B上（故意模糊了哪两个处理器）你的性能是A的两倍，但在处理器A和C上，你获得的性能与A单独相同 - - 确保声音像超线程是不同的，其中A和C是同一物理核心中的高压，而B是另一个物理核心。你说GetLogicalProcessorInformation（）声称不是这样，但对于那些依赖于错误的BIOS表来说并不是闻所未闻。

我会运行任务管理器，在运行测试之前密切关注每个CPU上的负载，以了解正在进行的其他操作以及Windows安排它的位置，然后再次运行测试几次，针对不同的CPU亲和力的组合，看看你是否可以证实或否认这一理论。

Answer 4

您是否检查了SetProcessAffinityMask的返回代码，看是否有错误？如果调用失败，您可能会卡在一个逻辑处理器上。根据{{​​3}}，您只能使用GetProcessAffinityMask结果中设置的位。

你说你曾尝试过0x5，0xA和0x9的面具。我很想看到0x3的结果。