具有和不具有编译器优化的并行OpenMP代码的性能(Sun )

Question

我正在做一个项目，我们被要求写一个简单的OpenMP代码来并行化一个使用微分方程的程序。我们还被要求测试使用和不使用编译器优化的代码的性能。我使用的是Sun CC编译器，因此对于优化版本，我使用了以下选项

-xopenmp -fast

而对于未优化的

-xopenmp=noopt

毫不奇怪，启用编译器优化后的运行时间比其他情况下要短得多。让我惊讶的是，在未优化的版本上，缩放性能要好得多。这里的性能是指加速系数，即在M个处理器上运行的程序的运行时间与在1个处理器上运行的程序的运行时间之比。

有人暗示，这可能取决于优化版本是内存受限的事实，而非优化版本是CPU受限的。我不确定“边界”如何影响我的代码的伸缩能力。你有什么建议吗？

Answer 1

在大多数多处理器系统上，多个CPU核心共享一条通往内存的路径。给定的输出二进制文件将在每个线程中具有一定的固有计算强度(每访问字节的计算量)。当运行代码的核心数量超过支持它所需的内存带宽时，它将停止使用额外的核心进行扩展。要对如何推理这类问题有一个很好的看法，请查阅“roofline模型”。

我希望从启用优化中看到两个变化。其中之一是，如果优化提供了任何类型的循环阻塞来减少内存访问，那么计算强度应该会有所增加。另一种是，随着向量化机会的更好识别以及随后的指令选择和调度，原始运算率应该增加。这两件事应该会对伸缩效率产生相反的影响，但在您的情况下，后者显然占主导地位。