ruby - 为什么某些 Ruby 代码在 2.53GHz 上的运行速度是在 2.2GHz Core 2 Duo 处理器上的两倍？

Question

(本题试图找出为什么一个程序在不同的处理器上运行会有所不同，所以它与编程的性能方面有关。)

以下程序在配备 2.2GHz Core 2 Duo 的 Macbook 上运行需要 3.6 秒，在配备 2.53GHz Core 2 Duo 的 Macbook Pro 上运行需要 1.8 秒。这是为什么？

这有点奇怪……当 CPU 的时钟速度仅快 15% 时，为什么要加倍速度？我仔细检查了 CPU 仪表，以确保 2 个内核中没有一个处于 100% 使用率(以便查看 CPU 是否忙于运行其他东西)。难道是因为一个是 Mac OS X Leopard，一个是 Mac OS X Snow Leopard(64 位)？两者都运行 Ruby 1.9.2。

p RUBY_VERSION
p RUBY_DESCRIPTION if defined? RUBY_DESCRIPTION
n = 9_999_999
p n

t = 0; 1.upto(n) {|i| t += i if i%3==0 || i%5==0}; p t

以下只是程序的输出:

在 2.2GHz Core 2 Duo 上:(更新:Macbook 标识符:MacBook3,1，因此可能是 Intel Core 2 Duo (T7300/T7500))

$ time ruby 1.rb
"1.9.2"
"ruby 1.9.2p0 (2010-08-18 revision 29036) [i386-darwin9.8.0]"
9999999
23333331666668

real  0m3.784s
user  0m3.751s
sys  0m0.021s

2.53GHz Intel Core 2 Duo:(更新:Macbook 标识符:MacBookPro5,4，因此可能是具有 3 MB 片上二级缓存的 Intel Core 2 Duo Penryn)

$ time ruby 1.rb
"1.9.2"
"ruby 1.9.2p0 (2010-08-18 revision 29036) [x86_64-darwin10.4.0]"
9999999
23333331666668

real  0m1.893s
user  0m1.809s
sys  0m0.012s

在 Windows 7 上测试运行:

time_start = Time.now

p RUBY_VERSION
p RUBY_DESCRIPTION if defined? RUBY_DESCRIPTION

n = 9_999_999
p n

t = 0; 1.upto(n) {|i| t += i if i%3==0 || i%5==0}; p t

print "Took #{Time.now - time_start} seconds to run\n"

Intel Q6600 四核 2.4GHz，运行 Windows 7，64 位:

C:\> ruby try.rb
"1.9.2"
"ruby 1.9.2p0 (2010-08-18) [i386-mingw32]"
9999999
23333331666668
Took 3.248186 seconds to run

Intel 920 i7 2.67GHz，运行 Windows 7，64 位:

C:\> ruby try.rb
"1.9.2"
"ruby 1.9.2p0 (2010-08-18) [i386-mingw32]"
9999999
23333331666668
Took 2.044117 seconds to run

同样奇怪的是，为什么 2.67GHz 的 i7 比 2.53GHz 的 Core 2 Duo 慢。

Answer 1

我怀疑 ruby​​ 正在切换到任意精度整数实现稍后在 64 位操作系统上。

引用 Fixnum ruby​​ 文档:

A Fixnum holds Integer values that can be represented in a native machine word (minus 1 bit). If any operation on a Fixnum exceeds this range, the value is automatically converted to a Bignum.

这里， native 机器字在技术上是 64 位的，但解释器被编译为在 32 位处理器上运行。