c++ - C 中 OpenMP 并行编程的性能

Question

我从一本书中获得帮助，使用 OpenMP 编写了一个用于 Pi 计算的 C 程序。我相信这个程序的性能将取决于所使用的处理器。

在我的例子中，我使用环境变量通过增加处理器或线程的数量来检查并行性能(我不确定什么是正确的......请纠正我)

OMP_NUM_THREADS

我有一个四核处理器，所以我使用了(其中 no_of_threads 从 1 更改为 10):

$ export OMP_NUM_THREADS=no_of_threads

运行程序的性能是:

1 --- 0m11.036s

2 --- 0m5.554s

3 --- 0m3.800s

4 --- 0m3.166s

5 --- 0m3.376s

8 --- 0m3.042s

10 --- 0m2.960s

15 --- 0m2.957s

我可以理解性能提升直到 4，因为系统上有 4 个处理器。但是我无法理解即使线程超过 4 个后性能也会增加。我知道每个增加的线程都有开销，那么为什么性能仍然在增加..

谁能给我详细解释一下。

Answer 1

您可能有一个支持硬件线程的处理器(英特尔称之为 hyper-threading)。

这基本上意味着您的每个内核都有两个指令缓存，因此可以比平时更有效地执行两个交织线程。如果线程经常需要等待内存，这一点尤其明显:通常，一个核心只是在等待内存¹ 时停止。支持超线程的核心可以在等待期间执行来自其他线程的指令。

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¹ 不考虑指令重新排序和预取。