Çok çekirdekli CPU enerji gereksinimi ve yük dengeleme

Çok çekirdekli CPU sistemleri için yük dengeleme ile ilgileniyorum. Birden fazla çekirdekli 1 CPU kullanıyorsanız, birkaç çekirdekteki yükü dengelemek veya tek çekirdeği doldurmaya ve diğerlerini boşta bırakmaya çalışmak daha fazla enerji tasarruflu mu?
Temel varsayım, her iki durumda da yapılan iş miktarının aynı anda ve aynı olduğudur. Yani, aynı CPU'da her biri% 25 yük ile 4 çekirdek veya% 100 yük ile 1 çekirdek kullanmak daha verimlidir.
% 100 yük ile 1 çekirdek daha verimli olmalı, ama yanlış olabilir gibi, bu sorun hakkında ciddi cevaplar arıyordum (tahmin yok).

IMO bu soru genel durumda cevapsızdır.

Masamın üstünde bu yeni kanatlı Core i7-980x 6 çekirdekli TurboBoost özellikli işlemcilerden biri var. Bu makineye tek bir çekirdek yüklerseniz, bu çekirdeğin saat hızını artıracak ve böylece CPU'nun güç tüketimini artıracak, böylece büyük bir fark yaratacaktır. Bu CPU ve diğer daha modern CPU'lar, aktif olmayan çekirdeklerin kısmen gücünü keserek güç tasarrufunu artırabilir. Eski CPU modellerinde bu doğru değildir.

Tek bir çekirdeği ile yapmanız gereken işin, birden çok çekirdekli ile yaptığınız işten mutlaka farklı olacağını unutmayın. Eğer Eğer durum buysa olabilir çoklu çekirdek üzerine yük yaymak, ekstra çok zaman pahalı bağlam anahtarları gerçekleştiren tek çekirdekli harcanacak ve performans yaşayacaktır olduğunu göreceksiniz.

Her neyse, sorunun gerçekten cevaplaması için çok fazla değişken var. Farklı yük türleri hakkında devam edilebilir ve bir cevap almak için karşılaştırma yapmaya çalışan herkes (muhtemelen yanlışlıkla) diğer kullanım durumlarında geçerli olmayan elma-portakal karşılaştırmaları yapar.

Oh, ve bir şey daha. Çoğu insan muhtemelen güç açısından verimlilik teklif edecektir . O tuzağa düşmek istemiyorsun. Yüklerin işlenme süresi, yüklerin nasıl dengelendiğine bağlı olarak mutlaka farklı olacağından, güvenilir bir sonuca ulaşmak için işleri tamamlamak için kullanılan net enerji miktarını bulmak için sonucu zamanla entegre etmelisiniz .

Bugün bu bilgisayarı (Intel C2D T8100) ve lunatics yükleyici 0.36'dan optimize edilmiş SETI @ Home uygulamalarını kullanarak bazı testler yaptım . Güç tüketimini hesaplamak için M $ Joulmeter kullandım . Tüketim ağacı sürelerini ölçtüm. İlk olarak, BOINC'in% 100 çekirdek ve% 100 CPU süresi almasına ve bir saat çalışmasına izin verdim. İşlemci 20W tüketiyordu ve görev yöneticisinden alınan CPU zaman grafikleri% 100'de sabit kaldı. Bilgisayarımın ortalama güç tüketimi 45.05W ve yükseliyordu ve şu anda test güç tüketimi 46.18W idi.

İkinci testte, BOINC'i kullanılabilir çekirdeklerin% 50'sini ve CPU zamanının% 100'ünü alıp bir saat çalışmasına izin verdim. CPU güç tüketimi 12W ile 13W arasında değişiyordu. Ortalama tüketim 42.72W ve yükseliyordu. Testi durdurduğum anda tüketim 44W'dı. Hedeflenen çekirdek için CPU zaman grafiğinin düz çizgi olmasını sağlamak için, programın bir çekirdeğe yakınlığını ve önceliğini yüksek olarak ayarladım. Diğer çekirdek grafik normal CPU zaman kullanımından biraz daha yüksek gösterdi.

Üçüncü test için BOINC'i kullanılabilir çekirdeklerin% 100'ünü ve CPU zamanının% 50'sini kullanacak şekilde ayarladım. Güç tüketimi 5W ile 17W arasındaki büyük sıçramalarda değişiyordu. Bir saatlik testten sonra ortalama güç tüketimi 39.96W ve düşmüştür. CPU zaman çizelgeleri gibi looled /\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\. BOINC tarafından kullanılan zaman birimlerinin büyüklüğü nedeniyle ani artışlar bekleniyordu.

Bu yüzden yarım yükte çalışan iki çekirdeğin tam yükte bir çekirdeği çalıştırmaktan daha verimli olduğuna inanıyorum.

Ve evet, düzgün bir çalışma için çok daha fazla örneğe ihtiyaç duyulduğunu biliyorum, ancak o zaman uygun istatistikleri yapmak için yeterli bilgisayarım veya zamanım yok.

Sorunuzun cevabı iki yönlüdür: Yüksek oranda vektörleştirilebilir, paralel kod çalıştırıyorsanız, yükü birden fazla çekirdek üzerinde dengelemek her zaman daha verimlidir. Çekirdekler, sınırına kadar itilen tek bir çekirdekten daha az ısı yayan düşük yüklerde çalışacaktır. Öte yandan, kodunuz paralelleştirilemezse, kod boyunca bağımlılıklar nedeniyle oluşacak önbellek kaçırma sayısı nedeniyle kodu birden çok çekirdekte çalıştırmak daha az verimlidir. Bu yine de daha az ısı üretebilir, ancak görevinizi tek bir çekirdekte çalıştırmaya kıyasla tamamlamanız kesinlikle daha uzun sürer.

Sorulan soruda çok fazla bilinmeyen var. Zaman verimliliği mi yoksa enerji verimliliği mi soruyorsunuz? Paralel olmayan kod mu yoksa paralel kod mu? Tek bir iş mi yoksa ortalama bir masaüstü çoklu görev mi? Bilgisayarlarınız için ayda 1000 dolardan fazla bir enerji faturanız varsa, bir veya iki endişeye değer olabilir. Aksi takdirde, sorunu çözmeye değecek kadar tasarruf edemezsiniz. Konuşmak eğlenceli - ancak ciddi bir sorununuz varsa en iyi cevap: farklı şeyler deneyin ve neyin işe yaradığını görün.