最新一代Arm处理器ThunderX2技术系列(六):ThunderX2插槽性能

SPECrate2017_int_peak

我们测试的第一种工作负载是

SPECrate2017_int_peak performance。通过此测试，我们希望展示Intel Xeon icc、AMD EPYC AOCC以及ThunderX2使用gcc时的对比结果。

测试结果如下：

ThunderX2 SPEC Int Rate Peak编译器

优化结果

如上图展示，英特尔和AMD在使用定制编译器时的表现较好，ThunderX2 CN9980测试结果与AMD差距不大，但是其每CPU成本仅为英特尔和AMD产品的一半，因此ThunderX2是非常具有竞争力的产品。

AMD和英特尔官方层面不太支持STH(servethehome)在gcc上运行SPEC CPU2017，因为使用他们经过优化的编译器时，测试结果非常突出。有些技术专家指出，AMD和英特尔专门针对基准测试进行了编译器优化，我们对此不深入讨论。

以下展示了使用gcc和-Ofast(而不是Arm厂商喜欢展示的-O2)进行测试的结果：

ThunderX2 SPEC Int Rate Peak Gcc7

使用gcc时，ThunderX2 CN9980的表现最为出色。这让所有测试人员印象深刻，这不是Cavium官方发布的测试结果，但更能代表使用gcc编译器的工作负载情况。尽管gcc不是性能最佳的选择，但其仍是市场上最广泛采用的解决方案。另外，Cray使用其自有的编译器时，ThunderX2在gcc上的测试数据更为出色。

STREAM Triad内存带宽

在测试内存带宽时，我们采用的是整个行业都使用的John D. McCalpin开发的STREAM。STREAM是行业标准的工作负载，帮助我们进一步了解编译器的优化情况。

下图展示了编译器优化STREAM Triad的测试结果：

ThunderX2 Stream Triad编译器优化结果

这个测试揭示了一个关键的技术要点：ThunderX2采用8通道内存控制器设计，并以DDR4-2666速度运行。而Intel Xeon Gold采用6通道设计，因此即使使用经过优化的编译器，其性能表现依旧逊色于ThunderX2。

通用编译器gcc的基线测试结果如下：

ThunderX2 Stream Triad Gcc7

ThunderX2 CN9980的测试结果最优，而Intel Xeon Gold 6148的测试结果下降了25%。我们估计icc在本基准测试中只能执行3次而不是4次操作，这或许是为了优化其闪存写入方式。

ThunderX2 Linpack性能

Linpack是目前比较常用的HPC基准测试。在展示测试结果之前，请注意以下两个方面：1）目前HPC市场上有很多定制编译器。在这种情况下，必然要求使用icc等工具，因为我们尚未获得Cray的Arm编译器，因此使用了gcc来测试ThunderX2。2）在本次基准测试中，由于4路SMT会降低性能且运行此类工作负载的HPC会关闭SMT，因此ThunderX2每CPU我们使用了32线程。

ThunderX2 SMT Off Linpack

ThunderX2的测试结果很不错，Cavium公司告知我们ThunderX2仍有提升的空间。AVX-512和icc的表现也很出色。此次测试是在开启SMT的情况下进行的，因为这是大多数非HPC环境中的实际情况。由于此类情况下256个线程过多，我们还在运行32个线程及关闭SMT的情况下进行了测试，测试结果有显著的提升。由于我们在测试中不能像某些定制Arm编译器一样提供经过优化的二进制代码(如Cray的代码)，因此我们估计，注重Linpack的HPC将能获得厂商提供的定制化工具，从而取得更好的性能表现。

*英文原文请访问“阅读原文”链接