隨著AMD銳龍與英特爾酷睿i9的相繼發布,電腦多核時代距離普通大眾越來越近。這似乎是一個性能過剩的時代。
事實上,計算性能的擴展分為縱向擴展(scale up)和橫向擴展(scale out)兩個方向,縱向的擴展通常是指單臺機型的性能提升,而橫向擴展則是一種基于并行節點的理念,把多臺計算機合起來當做一個資源一起用。
以往的縱向擴展,頻率和CPU架構的優化是帶來性能提升最大的方面。但由于制造工藝、能耗控制等帶來的限制,現在的CPU已經不再完全通過提升頻率來提升性能,另一方面,CPU架構出現革命性變化也不常見。所以,在最近幾年以來,單顆CPU內部核心數量的增加往往是提升性能的最直接方法。而至強E7 v4,則是其中王者,單顆處理器最多可達24個核心。當然,放入這么多核心也不簡單,內部總線的革新、核與核之間的協調同步……也都是黑科技級別的。可不是當年雙核時的簡單粗暴方式了。
過去多年的四核八線程天花板終于被打破,只要幾千塊就能買到10核20線程的酷睿i9,過去只有洋垃圾大船靠岸的時候才有這種機會。
![多線程優化不佳24核CPU、64G內存,卻被卡到連鼠標都動彈不得](/uploads/allimg/170717/2387123-1FGF9522E34.png)
這種高配電腦按說應該絕對不會再卡了吧?一位就職于谷歌的程序猿擁有一臺24個CPU核心、64GB內存的工作站,但卻被Win 10的BUG卡到連鼠標都無法移動!
![多線程優化不佳24核CPU、64G內存,卻被卡到連鼠標都動彈不得](/uploads/allimg/170717/2387123-1FGF95250251.png)
作為程序猿,最不能忍就是BUG的存在,于是他開啟了分析追蹤。在多數時間里這臺高性能工作站的CPU利用率都在50%以下,可鼠標指針卻卡到難以動彈,令人匪夷所思。從任務管理器窗口一次卡上1.125秒開始入手:
![多線程優化不佳24核CPU、64G內存,卻被卡到連鼠標都動彈不得](/uploads/allimg/170717/2387123-1FGF95544135.png)
經過分析,他發現幾乎所有窗口響應都非常慢,如果把全部進程的響應時間加一起有63.3秒之多。
![多線程優化不佳24核CPU、64G內存,卻被卡到連鼠標都動彈不得](/uploads/allimg/170717/2387123-1FGF956013V.png)
而之所以會卡成這樣,原因在于一個僅存在于Windows 10系統中的BUG:所有進程銷毀工作都是單線程處理的。學習過編程的朋友都知道做清理善后工作的析構函數,每當一個程序結束退出時都需要先釋放之前調用的內存。
不幸的是,微軟居然在Windows 10中將如此重要的工作交給一個單線程運行的機制來完成。谷歌的程序猿在程序編譯過程中同時有大量進程產生和銷毀,不停調用的進程銷毀工作僅能通過一個操作系統線程完成,這讓24核CPU的工作站電腦也空有力氣使不出!
顯然這次Windows 10的BUG又是多線程優化不佳、無法利用多核處理器的典型情況。AMD和英特爾把CPU核心數量越堆越高,卻依然不能防止豬隊友挖坑。不過好在一般家用電腦不會遇到谷歌程序猿面對的不停生成和終止進程的情況,所以不會有直接影響。
這個BUG在Windows 7中是不存在的,一方面看出Windows 10底層架構的確是經過了重寫,另一方面也能印證Windows系統在高性能運算與服務器中不及Linux應用廣泛不是沒有原因。
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