Intel 多核 CPU 上的 CloverLeaf：写分配规避的案例研究
分布式、并行与集群计算
2024-08-06 v3 性能
摘要
在本文中，我们分析了 SPEChpc 2021 基准测试套件中 CloverLeaf 代码的纯 MPI 版本在近期 Intel Xeon “Ice Lake” 与 “Sapphire Rapids” 服务器 CPU 上的表现。我们观察到当进程数为素数时性能出现反常下降。研究该效应，我们为每个类模板热点循环建立了基于第一性原理的数据流量模型。借助应用测量与微基准测试来研究内存数据流量行为，我们可将性能下降归因于 SpecI2M——当前 Intel CPU 中一种新的写分配规避特性。对于串行与整节点情形，我们能够以百分之几的误差解析预测内存数据量。我们发现当进程数为素数时，SpecI2M 无法正常工作，这可归因于此时一维域分解所产生的短内循环。我们也排除了素数效应的其他可能成因，如破坏层条件、MPI 通信开销与负载不平衡。
引用
@article{arxiv.2311.04797,
title = {CloverLeaf on Intel Multi-Core CPUs: A Case Study in Write-Allocate Evasion},
author = {Jan Laukemann and Thomas Gruber and Georg Hager and Dossay Oryspayev and Gerhard Wellein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04797},
year = {2024}
}
备注
19 pages including artifact appendix; 11 figures, 1 table; numerous corrections, esp. in Table 1