Производительность вычислений на многоядерных процессорах Эльбрус-8Сбыла исследована на реальных приложениях вычислительной газовой динамики. Использовались два программных комплекса для моделирования сжимаемых течений на неструктурированных сетках, NOISEtte и Tapir.

Рассматривались несколько моделей процессоров Intel Xeon, от моделей 5-летней давности до наиболее современных. Чудес, конечно, не бывает,Эльбрус ожидаемо оказался медленнее процессоров Intel. Проигрыш по производительности ядра составил в среднем 2.6 раза для кода NOISEtte и 1.5 раза для кода Tapir. Это представляется достаточно хорошим результатом, учитывая, что тактовая частота Эльбрус-8С примерно вдвое ниже, т.е. в пересчете на такт Эльбрус не уступает Intel.

Кроме того, проигрыш около двух разна данном классе приложений является типичным даже для процессоров AMD, основного конкурента Intel. По производительности всего процессора проигрыш относительно Intel на коде NOISEtte составил от 2.5 раз против8-ядерногоIvyBridge до 6.8 раз против24-ядерного Skylake, а на коде Tapir–от 2 до 5 раз, соответственно.

Для сравнения был рассмотрен 16-ядерный процессор AMD Opteron 6276 примерно 5-летней давности.Этот процессор проиграл соответствующему по времени 8-ядерному Intel IvyBridge примерно в 2 раза. На коде NOISEtte 8-ядерный Эльбрус-8С с частотой 1.3 ГГц оказался медленнее 16-ядерного процессора AMD с частотой 2.3 ГГц всего в 1.4 раза, а на коде Tapir Эльбрус обогнал AMD на 12%.

Также стоит отметить, что у процессоров Intel на данном типе приложений наблюдается отсутствие роста производительности ядра. Более того, современное ядро Intel Skylake оказалось на 20% медленнее ядра IntelIvy Bridge5-летней давности. Расширение векторных регистров и удвоение числа арифметических устройств не дало прироста производительности (с использованием только средств автоматической векторизации компилятора), в силу ограниченной пропускной способности памяти.

Рост производительности современных процессоров связан в основном с увеличением числа ядер.В то же время у процессора Эльбрус-8C производительность ядра относительно предыдущего поколения Эльбрус-4С выросла примерно в полтора раза. Это позволяет надеяться, что с выходом следующего поколения процессоров Эльбрус-16C отставание еще сократится.

Ожидается, что следующая модель, выпуск которой запланирован на 2022 год, будет иметь 16 ядер, работающих на частоте 2 ГГц. Предполагается использование от 4 до 8 каналов памяти DDR4-2666, что может увеличить пропускную способность подсистемы памяти более чем в 3 раза. Также существенный вклад в рост
производительности может внести дальнейшее совершенствование оптимизирующего компилятора.

https://vk.com/doc4328026_473514953?hash=faa6a7ce19a3a350ef&dl=ac178f985a9f006261

ИПМ им.М.В.Келдыша РАН • Электронная библиотека Препринты ИПМ • Препринт No 152 за 2018 г.ISSN 2071-2898 (Print) ISSN 2071-2901 (Online) Горобец А.В., Нейман-заде М.И., Окунев С.К., Калякин А.А., Суков С.А.