Ice Lake 与 Sapphire Rapids Infiniband 集群上的 SPEChpc 2021 基准测试：性能与能耗案例研究

本工作中，基于 Intel Ice Lake 与 Sapphire Rapids CPU 的两个不同集群，使用仅 MPI 代码变体，评估了完整 SPEChpc 2021 基准测试套件的基本性能、功耗与能耗特征。我们利用内存带宽、数据量与可扩展性指标对基准测试分类，并定位节点与集群层面的相关性能与可扩展性瓶颈。可识别出内存带宽受限、主导性通信与同步开销、MPI 串行化、超线性扩展以及对齐问题等常见模式（单独或组合出现），表明 SPEChpc 2021 具有众多 HPC 工作负载的代表性。功耗与能耗测量表明，现代 Intel 服务器 CPU 空闲功耗极高，以至于竞速至空闲（race-to-idle）是最小化解题能耗与能耗延迟积的首要策略。在芯片层面，仅内存受限代码在解题能耗方面显示出 Sapphire Rapids 相对 Ice Lake 的明显优势。