Yêu cầu năng lượng CPU đa lõi và cân bằng tải

Tôi quan tâm đến việc cân bằng tải cho các hệ thống CPU đa lõi. Nếu bạn sử dụng 1 CPU với nhiều lõi, việc cân bằng tải trên một số lõi có hiệu quả về năng lượng hơn không, hoặc cố gắng lấp đầy các lõi đơn và để các lõi khác không hoạt động.
Giả định cơ bản là khối lượng công việc được thực hiện trong cả hai trường hợp là hoàn toàn giống nhau, trong cùng một thời điểm. Vì vậy, có hiệu quả hơn không khi sử dụng 4 lõi trong cùng một CPU với tải 25% mỗi lõi hoặc 1 lõi với tải 100%.
Tôi cho rằng 1 lõi với tải 100% sẽ hiệu quả hơn, nhưng vì tôi có thể sai, tôi đang tìm kiếm câu trả lời nghiêm túc về vấn đề này (không cần đoán).

IMO câu hỏi này chỉ đơn giản là không thể trả lời trong trường hợp chung.

Trên bàn làm việc của tôi, tôi có một trong số các CPU kích hoạt TurboBoost 6 nhân Core i7-980x mới này. Nếu bạn tải lên một lõi đơn trên máy này, nó sẽ tăng tốc độ xung nhịp của lõi đó, do đó làm tăng mức tiêu thụ năng lượng của CPU, do đó sẽ tạo ra sự khác biệt rất lớn. CPU này cũng như các CPU khác, hiện đại hơn có thể khử một phần lõi không hoạt động, tăng khả năng tiết kiệm điện. Điều đó không đúng với các mẫu CPU cũ.

Hãy nhớ rằng công việc mà bạn phải làm với một lõi sẽ nhất thiết phải khác với công việc bạn làm với nhiều lõi. Nếu đó là trường hợp bạn có thể trải tải ra nhiều lõi, bạn sẽ thấy rằng sẽ có nhiều thời gian thêm cho lõi đơn thực hiện các chuyển đổi ngữ cảnh đắt tiền và hiệu suất của bạn sẽ bị ảnh hưởng.

Dù sao, vấn đề có quá nhiều biến để thực sự trả lời. Người ta có thể tiếp tục về các loại tải khác nhau và bất kỳ ai cố gắng đo điểm chuẩn để nhận được câu trả lời sẽ kết thúc (có thể vô tình) thực hiện so sánh táo với cam không áp dụng trong các trường hợp sử dụng khác.

Oh, và một điều nữa. Hầu hết mọi người có thể sẽ trích dẫn hiệu quả về sức mạnh . Bạn không muốn rơi vào cái bẫy đó. Vì thời gian xử lý tải sẽ nhất thiết phải khác nhau tùy thuộc vào cách cân bằng tải, bạn phải tích hợp kết quả theo thời gian để tìm ra lượng năng lượng ròng được sử dụng để hoàn thành công việc để đạt được kết quả đáng tin cậy.

Tôi đã thực hiện một số thử nghiệm ngày hôm nay bằng cách sử dụng máy tính này (Intel C2D T8100) và sử dụng các ứng dụng SETI @ Home được tối ưu hóa từ trình cài đặt lunatics 0.36. Tôi đã sử dụng M $ Joulmeter để tính toán mức tiêu thụ điện năng. Tôi đo thời gian tiêu thụ cây. Đầu tiên, tôi để BOINC lấy 100% lõi và 100% thời gian CPU và để nó chạy trong một giờ. Bộ xử lý đã tiêu thụ 20W và đồ thị thời gian CPU từ trình quản lý tác vụ không thay đổi 100%. Công suất tiêu thụ trung bình của máy tính của tôi là 45,05W và đang tăng và tại thời điểm tôi dừng kiểm tra mức tiêu thụ điện là 46,18W.

Trong thử nghiệm thứ hai, tôi đặt BOINC lấy 50% số lõi khả dụng và 100% thời gian CPU và để nó chạy trong một giờ. Tiêu thụ năng lượng CPU khác nhau giữa 12W và 13W. Tiêu thụ trung bình là 42,72W và tăng. Hiện tại tôi đã dừng thử nghiệm, mức tiêu thụ là 44W. Để làm cho biểu đồ thời gian của CPU cho lõi được nhắm mục tiêu là đường thẳng, tôi đặt mối quan hệ của chương trình thành một lõi và mức độ ưu tiên cao. Biểu đồ cho lõi khác cho thấy phần nào cao hơn thời gian sử dụng CPU bình thường.

Đối với thử nghiệm thứ ba, tôi đặt BOINC sử dụng 100% số lõi khả dụng và 50% thời gian của CPU. Tiêu thụ điện năng khác nhau trong các bước nhảy lớn giữa 5W và 17W. Tiêu thụ điện năng trung bình sau một giờ thử nghiệm là 39,96W và giảm. Đồ thị thời gian CPU looled như thế nào /\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\. Gai được mong đợi vì kích thước của các đơn vị thời gian được sử dụng bởi BOINC.

Vì vậy, tôi tin rằng sẽ hiệu quả hơn khi sử dụng hai lõi chạy ở mức tải một nửa so với chạy một lõi khi đầy tải.

Và vâng, tôi biết rằng để có một nghiên cứu thích hợp cần nhiều mẫu hơn, nhưng tại thời điểm đó tôi không có đủ máy tính hoặc thời gian để thống kê đúng.

Câu trả lời cho câu hỏi của bạn có hai mặt: Nếu bạn đang chạy mã song song, có khả năng vector hóa cao, thì việc cân bằng tải trên nhiều lõi luôn hiệu quả hơn. Các lõi sẽ chạy ở mức tải thấp hơn giải phóng ít nhiệt hơn so với lõi đơn được đẩy đến giới hạn của nó. Mặt khác, nếu mã của bạn không thể song song, thì việc chạy nó trên nhiều lõi sẽ kém hiệu quả hơn do số lần bỏ lỡ bộ đệm sẽ xảy ra do phụ thuộc vào mã. Điều này vẫn có thể tạo ra ít nhiệt hơn, nhưng chắc chắn sẽ mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành nhiệm vụ của bạn so với việc chạy nó trên một lõi đơn.

Câu hỏi của bạn khi được hỏi có quá nhiều điều chưa biết. Bạn đang hỏi về hiệu quả thời gian hoặc hiệu quả năng lượng? Mã không song song hay mã song song? Công việc đơn hoặc trung bình đa tác vụ? Nếu bạn có hóa đơn năng lượng trên 1000 đô la / tháng cho máy tính của mình thì MIGHT đáng để bạn lo lắng hoặc hai. Nếu không, bạn không thể tiết kiệm đủ để giải quyết vấn đề. Thú vị để nói về - nhưng nếu bạn gặp vấn đề nghiêm trọng, câu trả lời tốt nhất là: thử một số thứ khác nhau và xem những gì hoạt động.