论指令集和超线程的作用与重要性

Y6-0785 发表于 2015-9-19 13:08
AMD表现很差，并且温度不高，应该就是优化不够。
Athlon X4 760K 4.7G
all: 21.3793 sec, 59.5531 GFLOPS

有可能优化问题。不过x4和a10不是同一架构吗，怎么看上去差别这么大

chungexcy 发表于 2015-9-20 01:31
有可能优化问题。不过x4和a10不是同一架构吗，怎么看上去差别这么大

A10-7850K是压路机，比X4 760K的打桩机新一代。
7850K 3.7G 76.2，换算到1G是20.6。
760K 4.7G 60.8，换算到1G是12.9。
这差距确实很有疑问，希望有其他打桩机、压路机用户来跑跑。

Y6-0785 发表于 2015-9-20 12:09
A10-7850K是压路机，比X4 760K的打桩机新一代。
7850K 3.7G 76.2，换算到1G是20.6。
760K 4.7G 60.8，换 ...

A10-7850K看上去性能比较的合理。
A10每个模块（两个核心）的浮点计算单元只有一个FMA，数量刚好是Haswell的一半(Haswell每个核心有两个FMA，所以超线程能提升45%)。
也就是说A10单位频率性能也差不多是双核Haswell/Skylake的一半多点。

chungexcy 发表于 2015-9-20 14:36
A10-7850K看上去性能比较的合理。
A10每个模块（两个核心）的浮点计算单元只有一个FMA，数量刚好是Haswel ...

那就把A家双模块四核跟I家双核无HT相比。
由4590S推出Haswell双核1G无HT的成绩是23.3，由5600U推出Broadwell双核1G带HT的成绩是30.5，由6700K推出Skylake双核1G无HT的成绩是28，带HT的成绩是37.8。
A10-7850K双模块四核1G跑出20.6，比Haswell双核1G无HT差一点，确实比较合理。

补充：刚拿老妈的A8-5600K 4.0G试了一下，51.8582，换算到1G是12.96，跟我的X4 760K差不多。

板砖财 发表于 2015-9-17 23:50
有意思，我正想写一个快速查找同一张图片的程序，可以跨越压缩比/分辨率/图片格式，判断不同的图片内容是否 ...

嗯，这种软件实际已经有很多了，单纯只是需要这种软件可以下载现成的。不过你是想自己实现这种算法的话也很不错。

Y6-0785 发表于 2015-9-20 17:22
那就把A家双模块四核跟I家双核无HT相比。
由4590S推出Haswell双核1G无HT的成绩是23.3，由5600U推出Broadwe ...

关于A10的FMA效率问题我是这么看的。
A10相当于两个核心同时去抢一个计算单元，所以应该要比Intel带虚拟核心(HT)的两个线程去用两个单元的相对效率高。所以A10的效率是比Skylake带ht的一半好的。
至于和Intel一个核心去使用两份计算单元的i5系列，由于存在指令集多发射和并行等技术，Intel不带HT的性能自然比A10强不少。

至于为什么x4、a8不如a10。。。我有一个猜测。你去看一下你的x4、a8，CPU-Z显示的指令集支持情况。
本来我是想贴图的，但是发现搜出来A8-5600K居然有两种版本。给我感觉老版本的cpuz只显示到avx，新版本的显示fma3/4，但这一点从道理上是说不通的。这要么是cpuz有错（我倾向于不这样认为），要么是amd其实更新过一代（我也不了解amd的cpu也不好说）。

tomoyo 发表于 2015-9-19 23:47
跨度太长了。。。SNB我估计真的再战3,4年。除了少数更新新指令集软件大部分情况下，普通人也不可能用得着 ...

说不定用得到，但是普通用户没感觉

overthink 发表于 2015-9-21 10:17
说不定用得到，但是普通用户没感觉

理想很丰满，现实很骨干。FMA的适用性实际远不如AVX翻倍来的方便。
FMA能有提升其实很局限。除非像这个程序大量运行矩阵乘法: c=a*b+c，AVX做这件事则需要两步，能有可观的提升还必须瓶颈在运算单元而不在缓存和内存的。
所以如果下一代引入avx-512，并且像sandy bridge那样把L1带宽再次翻倍，那么将会有很多软件性能都再翻倍。现在sandy bridge很多时候都比前一代快近一倍的，比如photoshop、视频解码效率。

chungexcy 发表于 2015-9-20 19:05
关于A10的FMA效率问题我是这么看的。
A10相当于两个核心同时去抢一个计算单元，所以应该要比Intel带虚拟核 ...

5600K跑的是Win7（自动更新所有补丁），760K跑的是Win10，都支持AVX、FMA3、FMA4。
我觉得AMD不会偷偷更新（Trinity到Richland只是步进升级，也敢说是新一代），显示只支持AVX不支持FMA可能是CPU-Z版本太老，或者Win7没打过补丁？

Y6-0785 发表于 2015-9-22 13:56
5600K跑的是Win7（自动更新所有补丁），760K跑的是Win10，都支持AVX、FMA3、FMA4。
我觉得AMD不会偷偷 ...

那就应该是老版本CPU-Z显示问题。既然都支持FMA3，指令集相同，那么在你和作者的A10，程序应该都是用的FMA优化。

我大概有一个新的猜测。我找了一个 A10 的截图，你看 L1 inst. 缓存。A8 是 64k，A10 是 96k，指令发射也从 2way 升级到了 3way （这里应该是指令执行效率的关键）。然后 A8 (13Gflops) 的单位性能正好是 A10 (20Gflops) 的 2/3？

这个程序我确信L1 data 缓存不是瓶颈（寄存器刚好够放运算中间结果的热数据）。而且作者程序性能的关键部分对指令集并行要求很高。我看代码，每连续两条FMA指令，用的数据是没有交叉的，也就是说理论上是可以同时独立执行的，发射越多并行效率越好。而 Intel的 L1 inst. 是 8way。

我认为 AMD L1 inst. 缓存的发射数限制了性能的发挥。你能试一试在bat文件里的那一行后面加一个 -j 2 再跑一次吗，看看性能又能发挥多少（意思是只用两个线程）？

chungexcy 发表于 2015-9-22 14:40
那就应该是老版本CPU-Z显示问题。既然都支持FMA3，指令集相同，那么在你和作者的A10，程序应该都是用的FMA ...

不好意思，拖了几天才跑。X4 760K 4.7G 双线程 35.1299sec，36.2427GFLOPS，换算到1G是7.7，大约是四线程12.9的60%。

Y6-0785 发表于 2015-9-28 03:39
不好意思，拖了几天才跑。X4 760K 4.7G 双线程 35.1299sec，36.2427GFLOPS，换算到1G是7.7，大约是四线程 ...

好的，谢谢啦。我之前的猜想也没有得到验证，还是不确信为什么有这个差距。

two-way set associative cache代表一条指令可以被同时存放在cache的两个位置，这肯定涉及同时取指令的效率问题，没有更多的数据也不好继续分析。
不过wiki上的描述是增加way，会增大缓存查找时间，但会降低缓存miss率。

64kb 2 way 和 96kb 3 way ，这图估计的差距应该还是蛮大的，看上去小了不少。。。
我把你的数据贴到2楼补充部分了。

gtx9 发表于 2015-9-18 13:51
支持就可以了，又不是不能用

消费者花钱买性能，不是花钱买支持。

能用 和 好用：天壤之别。

这个帖子还是印证了DIY这些年最基本的一个事实，专业应用还是选择Intel：高效又省心。

547737657 发表于 2015-9-19 00:11
楼主，能否加入一些AMD处理器的跑分？或者来个链接，对比下，明年ZEN出来再挖坟？ ...

二楼贴了一些 AMD 处理器的成绩，你可以来看看。

暴疯狂笑 发表于 2015-10-2 07:56
消费者花钱买性能，不是花钱买支持。

能用 和 好用：天壤之别。

其实我本来没打算测试AMD的，后面有坛友问，又刚好有人测了下就帖前面了。

在游戏方面，两家的差距其实是最小的。其他任何有高性能要求的，服务器、超算，cpu部分多是intel或者IBM。

做我这件同样的事情，6700k用4s，超频的760K用21s，p9700用55s。如果再考虑每w性能，差距更大。

看来intel的cpu每年确实是在进步，只不过那些游戏程序员没有用到新特性。

Xudan 发表于 2015-10-5 02:08
看来intel的cpu每年确实是在进步，只不过那些游戏程序员没有用到新特性。

是的，在服务器领域，算上核心数的提升非常恐怖。
sandy bridge那带e7最多10核，而haswell的e7能到18核了。
本来skylake的avx单元也要翻倍的，结果被推迟了到e5/e7，而skylake的e7预测能到28核。。。

royalk 发表于 2015-9-18 16:53
可以，加吧
4线程，all是223.434，filter是245.022
8线程前边截图里有了

royalk您好，之前请您用6700k跑了一个waifu2x。最近那个作者更新了一个版本，在我的5200u上有了50%的提升，效率直逼理论的74-77%。可否请您再帮忙用skylake测一下新版本的效率提升？方便的话也请再用一张大图再试试（比如这张http://bbs.pceva.com.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MzI5MDEwfGYyYjAxZGVkfDE0NDcxMzY5OTZ8MTA1MTI5fDEyMzc5OQ%3D%3D¬humb=yes）。

新的下载地址是http://pan.baidu.com/s/1o65ZpF0
注意：run.bat最好不要重新用bat_for_cpu.exe生成（因为改了其他参数--block_size 1024，生成新的就会覆盖），直接运行就好。如果换大图，麻烦重命名一下，谢谢啦

PS，如果方便的话，bat里去掉--disable-gpu这个地方，看看你的960是不是也提升了，还是只提升了cpu性能。我估计只是cpu而已。

chungexcy 发表于 2015-11-10 14:32
royalk您好，之前请您用6700k跑了一个waifu2x。最近那个作者更新了一个版本，在我的5200u上有了50%的提升 ...

明天我抽空跑一下，最近平台变动比较大，一直没空跑

royalk 发表于 2015-9-17 16:38
所以不要说近几代CPU没什么提升，只是新的指令集在大部分应用里你用不到。 ...

很可惜日常应用很难用到，所以大家才有二代i5超超战几年的观念