如何决定是不是使用超线程？ [关闭]

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何决定是不是使用超线程？ [关闭]

【英文标题】：How to decide whether to use hyperthreading or not? [closed]如何决定是否使用超线程？ [关闭]

【发布时间】：2015-11-06 20:18:25

【问题描述】：

超线程可能会损害某些应用程序的性能，因此不应使用它。来自微软网站 (https://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc615012%28BTS.10%29.aspx)：

关闭 BizTalk Server 的超线程至关重要 电脑。超线程使服务器看起来有更多 处理器/处理器内核比它实际做的；然而 超线程处理器通常提供 20% 到 30% 的 物理处理器/处理器内核的性能。当 BizTalk 服务器统计处理器的数量来调整它的自我调整 算法；超线程处理器导致这些调整 不利于整体性能。

Process Lasso 程序允许对某些进程禁用超线程：

您可以使用 Process Lasso（免费）等程序来设置默认 CPU 关键进程的亲和力，因此它们的线程永远不会得到 分配给逻辑核心。我们将此功能称为超线程核心 回避。

我有一些执行大量数学计算的旧程序。如果他们可以使用 4 个核心，看到他们使用一个核心令人沮丧。我想重写它们以使用多个线程。它们使用大的连续内存块，因此缓存未命中的数量最少。我的问题如下：

如何决定是否在您的应用程序中使用超线程？ （必要时提供一些技术细节的一般指导） 是否归结为进行实验以做出最终决定？ 如果没有优势，如何避免应用程序中的超线程？ （c++ 和 c 中的示例）

【问题讨论】：

超线程（在某种程度上）是 CPU 内部的概念。您听起来更像是在讨论一般的线程，而不是专门为超线程定制代码，因为超线程可以被认为是“假”核心。

你的意思是多线程吗？

是的。超线程是某些 CPU 的技术内容。多线程是一种编程并发执行代码的方式。在多线程上下文（或多进程上下文）中，它显然取决于所执行的处理类型，您没有提供详细信息。

我的意思是超线程。我在某处读到它并不总是好的，你可以避免它。但我不知道更多细节。

所以我不明白。您无法决定使用或不使用超线程，因为它被操作系统视为标准 CPU。作为系统管理员，您可以激活或不激活 HT，但作为程序员，您必须依靠可用的 CPU（实数或 HT 的）来决定（比如说）执行代码的线程数。

【参考方案1】：

我不知道 Process Lasso 的工作原理是“禁用超线程”。对于那个特定的应用程序，你能做的最好的事情就是将 DLL 注入到系统的每个进程中，调用 SetProcessAffinityMask 并使用仅相当于猜测的内容，禁用所有其他内核，希望操作系统能够避免调度到超线程逻辑内核。

猜测和希望，Windows API 中没有任何东西可以肯定地做到这一点。这回答了您的第三个要点。

您可以禁用超线程作为 Bios 级别（通常）。

我无法评论 Microsoft 为 BizTalk 禁用 HT 的建议，your linked article，因为我找不到这篇文章的日期。唯一有趣的一点是关于“为逻辑处理器分配中断亲和性......”，对我来说是新的。那篇文章中关于 HT 的唯一其他建议相当薄弱。

更重要的是：我不知道您为什么要询问超线程，而您通常应该关注多线程。如果您担心多个线程争用相同的共享资源...那么请不要在您的应用中使用线程。

除了幽默之外：同一家公司还销售一款名为 SmartTrim 的产品，让人想起 90 年代流行的 RAM-doublers。

【参考方案2】：

基本上，它归结为配置执行 CPU 工作负载的并发线程数。操作系统知道超线程，并将线程分配给物理内核，直到它用完，并且只有当线程数多于物理内核时，它才会开始将工作分配给逻辑内核。

要确定最佳线程数是物理内核数还是逻辑内核数，测量实际任务的性能是最佳方法。综合基准​​可以让您了解超线程的工作原理，但不会告诉您什么最适合您的特定指令组合。

控制线程数的确切方法取决于您使用的多线程结构——如果您自己创建线程，这很明显，但线程池和 OpenMP 等自动并行框架也提供了调整线程数的方法。

【讨论】：

实际上，如果您的程序运行，例如4C/8T CPU上有4个线程，会有一段时间2个线程分配给同一个物理内核。这可能是因为操作系统始终处理几十个后台线程。只有明确的亲和性控制才能防止这种情况发生。不过答案很好。

请参阅numactl 处理此问题的 procs。

@void_ptr：当然可以，但是因为您的线程受 CPU 限制，它们几乎会位于单独的物理内核上，并且后台线程偶尔会被调度到逻辑内核上，从而从您的线程中窃取资源。即使您确实在线程上分配了亲和性，也会发生这种情况。

@BenVoigt - 不，“我的”CPU 密集型线程偶尔会被安排在同一个物理内核上。这具有可衡量的性能影响。

@void_ptr：“偶尔”，是的。有无关联分配都值得测试，但在大多数情况下，我怀疑这是否值得。