E5-2620简测和超线程分配问题造成的性能下降

前段时间公司买了一台Dell R720服务器跑公司的CallCenter，基本配置是2 x E5-2620(6核12线程，2GHz，最大睿频2.5GHz，4通道内存)，8 x 4GB(每个CPU管理4根，启用四通道，内存参数为DDR3-1333，9-9-9-24-1T)。

服务器刚买来，还没有上应用，我就正好安装了一个Win2008R2做一些有关于多线程的测试。也许能找到为什么E3之类的CPU在开启多线程后有时候游戏性能会下降。

测试方法如下：分别采用CINEBENCH R11.529和Fritz Chess Benchmark v4.3.2.0进行测试，分别测试系统自动分配线程到CPU的关联和手动分配线程和CPU的关联两种情况下的分数，进行对比。手动设置关联使用微软的工具Process Explorer，并在系统的Task Manager中进行确认。每张测试图都放上了测试工具的分数和每个核心CPU占用的情况方便对比。

测试章节：
一、基本CPU、MEM性能测试
二、CINEBENCH R11.5多线程性能测试
三、Fritz Chess Benchmark v4.3多线程性能测试
四、总结


一、首先放上CPU-Z和SuperPI、wPrime的测试结果，以及AIDA64的内存测试结果。

SuperPI 1M测试成绩：15.663s
wPrime 32M测试成绩：6.053s (24线程)
wPrime 1024M测试成绩：130.62s (24线程)
AIDA64 Memory测试成绩：Read：11008MB/s，Write：3108MB/s，Copy：7202MB/s，Latency：89.2ns (分数很低，也许是CPU主频低的原因)

CPU的物理核心和逻辑核心的映射情况，0、1是一个物理核心，2、3是一个物理核心，以此类推，最后一个物理核心是22、23
Logical to Physical Processor Map:
**----------------------  Physical Processor 0 (Hyperthreaded)
--**--------------------  Physical Processor 1 (Hyperthreaded)
----**------------------  Physical Processor 2 (Hyperthreaded)
------**----------------  Physical Processor 3 (Hyperthreaded)
--------**--------------  Physical Processor 4 (Hyperthreaded)
----------**------------  Physical Processor 5 (Hyperthreaded)
------------**----------  Physical Processor 6 (Hyperthreaded)
--------------**--------  Physical Processor 7 (Hyperthreaded)
----------------**------  Physical Processor 8 (Hyperthreaded)
------------------**----  Physical Processor 9 (Hyperthreaded)
--------------------**--  Physical Processor 10 (Hyperthreaded)
----------------------**  Physical Processor 11 (Hyperthreaded)

也不知道是装好的Win2008R2系统有问题，还是CPU-Z不兼容，在启动CPU-Z的时候会报错，然后所有信息无法读取。最后将cpuz.ini文件中的SMBus设置为0才可以，但是内存的一些运行参数就无法读取了。不过AIDA64还是可以看到。







二、CINEBENCH R11.5多线程性能测试

1、12个核心，系统自动分配线程和CPU的关联


2、12个核心，手动设置线程和CPU的关联，确保每个每个线程都分配在一个物理CPU的一个逻辑核心上


3、18个核心，系统自动分配线程和CPU的关联


4、18个核心，手动设置线程和CPU的关联，其中有6个物理CPU只是用一个逻辑核心，有6个物理CPU使用上全部两个逻辑核心


5、24个核心满载测试


6、测试成绩总结
单核心测试成绩：0.96 pts
12个核心线程自动分配：9.54 pts(倍率：9.88x)
12个核心线程手动分配：10.78 pts(倍率：11.18x)
18个核心线程自动分配：10.99 pts(倍率：11.39x)
18个核心线程手动分配：11.75 pts(倍率：12.18x)
24个核心线程自动分配：12.80 pts(倍率：13.27x)


三、Fritz Chess Benchmark v4.3多线程性能测试(由于象棋测试最多支持16个核心，所以只测试12核心和16核心的测试情况)

1、12个核心，系统自动分配线程和CPU的关联


2、12个核心，手动设置线程和CPU的关联，确保每个每个线程都分配在一个物理CPU的一个逻辑核心上


3、16个核心，系统自动分配线程和CPU的关联。使用16个核心做测试，系统自动分配的很有意思，所有计算都分布在8个物理核心的16个逻辑核心上，不去调用其他的核心。测试多次都是这么一个情况，而使用15个核心和以下的做测试，则没有该情况。


4、16个核心，手动设置线程和CPU的关联，其中有8个物理CPU只是用一个逻辑核心，有4个物理CPU使用上全部两个逻辑核心


5、15个核心，系统自动分配线程和CPU的关联。


6、测试成绩总结：
12个核心线程自动分配：12968千步
12个核心线程手动分配：14727千步(比自动分配性能提高13%左右)
16个核心线程自动分配：13924千步
16个核心线程手动分配：15169千步(比自动分配性能提高9%左右)
15个核心线程自动分配：14231千步


四、总结

根据以上的测试可以看到，相同核心数测试的情况下，手动分配线程和和CPU逻辑核心的关联要比自动自动分配时的分数高一些。多次测试均是该结果，
甚至15个核心系统自动分配的象棋测试成绩都不如12个核心手动分配的成绩高。

Win2008R2和Win7是同一内核，线程的分配制度也应该是一样。就算是服务器的专用系统都无法正确的分配线程给CPU，造成处理性能下降。何况是家庭使用的Win7。由于现在的游戏大部分都最多只能使用到4个核心，根据以上的测试就知道E3类的CPU为什么在开启超线程后会造成游戏性能下降。

由于服务器继续上公司的应用，所以没有时间进一步测试Win8系统。如果有条件，希望其他的兄弟能测试一下Win8情况下有超线程技术的CPU的线程分配情况如何。

royalk 发表于 2013-1-18 13:36
CPUZ有些信息识别不了应该是服务器主板的问题，AIDA64成绩比较奇怪。。
其它的情况，有没有办法测试单路的 ...

有可能是服务器主板的问题，在没关掉SMbus这个参数的时候启动CPUZ都会报错，然后CPUZ这个进程就无法关掉了，只能重启系统。

单线程有过测试，但是没有截图，自动分配的和手动分配到一个核心中的基本一样。两个线程的也差不多。

当时测试时间只有半天，所以没做的那么全面，只是大概的测试了一下。所以有条件的话还需要其他人补充一下测试。

Asuka 发表于 2013-1-18 13:44
贊LZ    不過   測試軟件還希望可以再豐富一些

超線程擅長的類型也不妨嘗試一些    ...

谢谢！因为时间很紧，晚上装完系统打完补丁后简单测了一下。然后就重装成ESXi，后面也没有机会再测试了，本来想装Win8看看情况的，也没有办法。

如果软件能利用掉所有的24个核心的话，那么性能不会下降的。如果只利用到了6-12个核心的话，那么性能下降就会较多。6个核心以下的就区别不是太大，系统自动分配很少情况会同时使用到一个物理核心的两个逻辑核心。

royalk 发表于 2013-1-18 13:49
不是单线程，是单路CPU，6C12T跑不多于6个线程
也就是限定前12个线程自由分配和CPU#0/2/4/6/8/10这样跑 ...

单路CPU的测试当时没有做，所有测试都是在两个CPU都启动的情况下做的。

12个核心的测试有做，在文中有。手动分配比自动分配大约上高13%左右的性能。6个核心的就没有测试了，但我认为手动分配和自动分配不会有太大差别，毕竟有24个核心可以供使用，同事用到一个物理核心上的两个逻辑核心的情况比较小。