为什么这种OpenMP并行操作不能尽可能快？

Question

我有一个C程序，它必须使用OpenMP库来实现。它的结构是：

for (t = 0; t < IT; ++t) {
#pragma omp parallel for private(i, j, k, l) schedule(dynamic)
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        for (j = 0; j < n; ++j) {
                for (k = 0; k < n; ++k) {
                    for (l = 0; l < n; ++l) {
                        // calculations 0
                    }
                }

        // calculations 1
        }
    }

#pragma omp parallel for private(i, j) schedule(dynamic)
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        for (j = 0; j < n; ++j) {
            // calculations 2
        }
    } 
}

这个程序在一个矩阵上做一些计算。计算2必须在计算0和1完成之后进行，因为它在矩阵中做了一些修改。

问题是加速非常糟糕，即程序不可伸缩。给定输入的串行版本运行时间为79.46秒。当运行两个线程时，它在41秒内完成，几乎完美地加速了1.93倍，但当运行3个线程时，它在37.86秒内完成(加速比仅为2.1倍)，而运行4个线程时，它需要34.104秒(加速比仅为2.3倍)。

为什么这是不可伸缩的？

PS。我有一台4核的英特尔i5 430M。

Answer 1

由于您使用的是英特尔酷睿I5，因此它的可扩展性较差。英特尔酷睿I5有2个核心和4个线程，因此只有2个真正的核心，而不是4个。(该类型的处理器使用超线程技术)

具有2个核心和2个线程的处理器(例如，双核、酷睿2双核、核心I3)与您的核心I5 (具有2个核心和4个线程，并使用超线程来充当四核处理器)之间的区别在于，您的超线程核心I5 的性能提升最高可达30%。但您不能将超线程核心I5与核心I7 (具有4个核心和4个线程)进行比较。