内存性能指什么，正确解读看这

2023-5-6 10:07| 发布者: 开心| 查看: 13| 评论: 0

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摘要: 　　收到其他维修同行的一台服务器，不管是物理机还是虚拟机，必不可少的就是内存，内存性能指什么？又是如何来衡量呢。　　1. 内存与缓存　　现在比较新的处理器一般都有三级缓存，L1 Cach ...

　　收到其他维修同行的一台服务器，不管是物理机还是虚拟机，必不可少的就是内存，内存性能指什么？又是如何来衡量呢。

　　1. 内存与缓存
　　现在比较新的处理器一般都有三级缓存，L1 Cache（32KB-256KB），L2 Cache（128KB-2MB），L3 Cache（1M-32M）。缓存慢慢变大，处理器在取数据的时候，优先从缓存去取数据，取不到才去内存取数据。

内存性能指什么　图１
　　2. 内存与时延
　　显然，越靠近处理器，取数据的速度越块，通过LMBench进行了读数延迟的测验。

内存性能指什么　图２
　　从上图可以看出：
Intel(R) Xeon(R) Platinum 8163 处理器 @ 2.50GHz 这款处理器的L1D Cache，L1I Cache为32KB，而L2 Cache为1M，L3为32M；在对应的Cache中，时延是稳定的；不一样缓存的时延呈现指数级增长；
　　所以我们在写业务代码的时候，如果想要更快地提升效率，那么使得计算更加贴近处理器则可以获得更好的性能。但是从上图也可以看出，内存的时延都是纳秒为单位，而实际业务中都是毫秒为单位，优化的重点应该是那些以毫秒为单位的运算，而内存时延优化这块则是长尾部分。

　　3. 内存带宽
　　内存时延与缓存其实可谓是紧密相关，不理解透彻了，则可能测的是缓存时延。同样测验内存带宽，如果不是正确的测验，则测的是缓存带宽了。

　　为了了解内存带宽，有必要去了解下内存与处理器的架构，早期的处理器与内存的架构还需要经过北桥总线，现在处理器与内存直接已经不需要北桥，直接通过处理器的内存控制器（IMC）进行内存读取操作：

　　那对应的内存带宽是怎样的呢？测验内存带宽有很多很多工具，linux下一般通过stream进行测验。简单介绍下stream的算法：

内存性能指什么　图３
　　stream算法的原理从上图可以看出非常简单：某个内存块之间的数据读取出来，经过简单的运算放入另一个内存块。那所谓的内存带宽：内存带宽=搬运的内存大小/耗时。通过整机合理的测验，可以测出来内存控制器的带宽。下图是某云产品的内存带宽数据：

-------------------------------------------------------------Function Best Rate MB/s Avg time Min time Max timeCopy: 128728.5 0.134157 0.133458 0.136076Scale: 128656.4 0.134349 0.133533 0.137638Add: 144763.0 0.178851 0.178014 0.181158Triad: 144779.8 0.178717 0.177993 0.180214-------------------------------------------------------------
　　内存带宽的重要性自然不言而喻，这意味着操作内存的最大数据吞吐量。但是正确合理的测验非常重要，有几个注意事项需要关心：
内存数组大小的设置，必须要远大于L3 Cache的大小，否则就是测验缓存的吞吐性能；处理器数目很有关系，一般来说，一两个核的计算能力，是远远到不了内存带宽的，整机的处理器所有运行起来，才可以有效地测验内存带宽。当然跑单核的stream测验也有意义，可以测验内存的延时。
　　4. 其他内存与NUMA的关系：开启NUMA，可以有效地提供内存的吞吐性能，降低内存时延。stream算法的编译方式选择：通过icc编译，可以有效地提供内存带宽性能分。原因是Intel优化了处理器的指令，通过指令向量化和指令Prefetch操作，加速了数据的读写操作以及指令操作。当然其他C代码都可以通过icc编译的方式，提供指令的效率。　　以上就是关于内存性能指什么问题的解答。

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