LINPACK测试:英特尔Nehalem VS AMD上海

Beta版BIOS的升级破坏了与ESX的兼容性，因此我们将对四核CPU AMD 8384系统所做的虚拟化测试进行推迟。

现在我们进行一个对45纳米Opteron、Xeon以及Core i7处理器的深度比较。在我们的测试指标中，著名的LINPACK描绘了一副美丽有趣的性能图画。因为我们仅仅拥有3GB的DDR-3内存在Core i7平台上，所以仅使用矩阵大小为18000的标准进行测试(需要2.5GB的RAM)。这在我们仅仅测试一个CPU时是一个巨大的问题。实际的正常情况下，针对每一个四核CPU来说，我们需要4GB的内存才可以达到更好的性能。

我们同样适用Intel的9.1版本的LINPACK，因为我们想在同样的平台上使用同样的二进制代码。正像我们前面所展示的那样，当矩阵很小时，这个版本的LINPACK在AMD和Intel的平台上都表现的很好。不幸地是，当前的LINPACK 10.1版本在AMD的CPU上还不能工作。

我们可以毫不掩饰的说，这种比较是相对公平的：Nehalem的平台使用没有缓冲的RAM，它会比起Xeon"Nehalem"有更低的延迟和更高的带宽。但是，我们必须要满足我们的好奇心：新的AMD Shanghai处理器和Nehalem比较的结果又如何呢?

看一下结果吧！超线程(SMT)给予了Nehalem核心巨大的优势在多线程的应用程序中，但是在Linpack却并不是这样：它使得CPU的速度降低了10%。难道我们找到了第一个多线程应用程序，它通过Nehalem上的超线程反倒速度降低了?这并不会破坏Intel测试结果带给我们的乐趣，因为很多其它的HPC测试结果都表现出了突出的结果。AMD在市场方面确实领先了一部，基于Xeon的Nehalem几个月后发布。

同样，内存子系统的影响是有限的，就像50%内存方面的增加只会带来性能上6%的增长。而Math 内核库很好的被优化，使得内存速度的影响变得微乎其微。Nehalem三通道的DDR-3内存系统确实给了很好的补偿，这对于其它HPC应用来讲是一个很好的对比。

这里要澄清一下，本文并不是一篇导购文章，并不能说明处理器的优劣。Nehalem桌面系统和AMD Shanghai服务器是完全不同的机器，它们的对象也是针对完全不同的市场。正常情况下，我们应当等待Xeon 5500来跑这些测试，但是考虑到这是出于好奇心的提前比较，我们就做了这个测试。

我们并没有试图让这两种架构都获得最高可能的LINPACK分数。我们想使用同一个二进制代码，该代码对于AMD和Intel的CPU作了最好的优化。完全优化的二进制代码甚至不能在其它CPU上运行。我们唯一的目标就是得到一种想法：得到Nehalem和Shanghai架构运行一个 LINPACK二进制代码时的一个比较结果，而这部分代码也被优化可以运行在所有的机器上。AMD上的MKL?

使用Intel的Math内核库在AMD的CPU上运行是一个很好的方法来促使一些激励的争辩。但是，在某些例子中，当你的测试使用小矩阵模型时，老一些的MKL版本仍然在AMD的处理器上工作的很好，你当然不必把我的话放在心上。

把Intel Linpack 9.0(2007年中旬发布)和AMD在2007年底给出的二进制代码做一个对比。AMD只做出了一个K10版本，使用ACML版本4.0.0，并且使用 PGI 7.0.7编译器来编译Linpack(使用参数：pgcc -O3 -fast -tp=barcelona-64)。

以下所有的指标都在是带有4GB(AMD，Intel Xeon)或者3GB(Intel Core i7)内存的CPU上得到。SpeedStep、Powernow!以及Turbo模式都已经禁用。

LINPACK: Intel Nehalem VS AMD Shanghai

就像预计的那样，使用2007编译器得到的ACML二进制代码比起2007年编译的MKL 2007版本要慢一些。MKL版本可以运行在所有支持SSE-3 的CPU上，因此，它对于我们来讲也是一个非常有意思的测试。就像你从Xeon 5472(3GHz)分数中看到的那样，这部分代码并没有在使用SSE-4的最新的45纳米的Intel CPU中被优化。它是一个很好的但没有被优化的版本，可以被使用到Intel和AMD的CPU上。你可以很清楚地看到这一点，因为3GHz的Xeon 5472落后于AMD的Opteron 8384。如果Intel的二进制代码给AMD的CPU一个很差优化的代码时，得到这样的结果就是不可能的。

当我们来到2008时，就必须创建一个新的二进制代码，让AMD和Intel完全优化的Linpack版本不能够运行在其它竞争者的CPU上。 Intel发布了Linpack benchmark版本10.1，它并没有针对Nehalem架构进行完全地优化，但是对于45纳米的Harpertown一族却做了优化。

AMD已经创建了一个新的Linpack二进制代码，使用ACML 4.2和PGI 7.2-4编译器。以下，你就可以看到这两个CPU之间的一个比较：

底线就是这些LINPACK测试正在转向像SPEC CPU测试那样的目标，而编译器和所使用的库和CPU一样同等重要。当Xeon 5500实例化后，LINPACK的性能可能会更高，因为二进制代码是为Penryn/Harpertown一族CPU而建立。

对于高性能计算机的人们来说，哪一个CPU+编译器更能提供好的性能是非常有用的，但当你编译二进制代码，而这些代码还必须在当前所有的CPU上运行时，对于你能理解得到的性能结果也是非常有趣的。而如果你使用完全不同的二进制代码时，你就很难比较CPU的架构了。

未经允许不得转载：DOIT » LINPACK测试:英特尔Nehalem VS AMD上海