超线程SMT究竟可以快多少？

Posted 2021-11-06 宋宝华

默认情况下是Intel I9，10核，每个核2个threads，共20个CPUs：

下面编译内核：

需要2分钟30秒左右。

再来一遍：

这说明make clean, drop_caches后时间也差不多。

现在我们关闭smt，只保留10个CPU：

具体的关闭方法就是：

sudo sh -c 'echo off > /sys/devices/system/cpu/smt/control'

这样只剩下10个CPU，下面来编译：

时间2分51秒，相对于2分30秒，速度下降仅仅14%。

这说明超线程SMT对性能的提升绝对没有达到100%，甚至都没有达到20%。

我们现在重新开启超线程：

sudo sh -c 'echo on > /sys/devices/system/cpu/smt/control'

看一下哪个CPU和哪个CPU是thread sibling：

看起来CPU0和CPU10是一对，CPU1和CPU11是一对,依次类推。

刚才我们关闭SMT是把CPU10-CPU19全关了，只留下每对里面的1个CPU，也就是留下了CPU0-CPU9。

在开启SMT的时候（假设蓝色和红色是一个CORE里面的两个CPU）：

在关闭SMT的时候，等于每对里面只留1个CPU：

现在我们换一种关法，一对对关，只留下五对：

指令如下：

实现效果如下：

再重新编译内核：

现在耗时是3分10秒，想对于所有CPU全开，下降27%。相对于每个core里面只关一个线程，下降12%。

这就比较神奇了？为什么我关了5个core，性能没有下降100%呢？这至少说明一个问题，从5core到10core，Intel I9编译内核性能并没有线性地scale。只是从3分10秒，提升到2分30秒。

这到底是为什么？「元芳，你怎么看？」