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從功耗說(shuō)開(kāi)去：至強(qiáng)與至強(qiáng)融核的分工

除了性能提升，我們還要看一下功耗的問(wèn)題。正如前文所說(shuō)，沒(méi)有性能/功耗比的提升，沒(méi)有每瓦性能的提高，即便是性能再高也是無(wú)以為繼的系統(tǒng)，我們不可能毫無(wú)止境的堆疊處理器，更不能毫無(wú)功耗峰值的建設(shè)高性能計(jì)算系統(tǒng)(個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站也是一樣)。

在處理并行計(jì)算任務(wù)時(shí)，5110P的能效比大約為4.49GFlops/Watts，兩款特殊版本至強(qiáng)融核的數(shù)值大約為3.577 GFlops/Watts，這個(gè)數(shù)字是當(dāng)年的Clovertown 0.35 GFlops/Watts(約)的12倍和10倍。

以過(guò)去兩代比較主流的至強(qiáng)處理器至強(qiáng)E5-2690和至強(qiáng)5680來(lái)看，至強(qiáng)融核的性能功耗比也有所上升。雖然無(wú)法準(zhǔn)確的得到這兩款處理器與至強(qiáng)融核運(yùn)行同樣并行程序時(shí)的結(jié)果，但是以處理器算術(shù)運(yùn)算測(cè)試與該處理器的TDP數(shù)值相比，還是能夠得到一定的結(jié)果。

在運(yùn)行相同的SiSoftware Sandra Pro Business 2012處理器算術(shù)運(yùn)算測(cè)試(Processor Arithmetic Benchmark)時(shí)，兩者分別能夠獲得320.9和207GFlops的性能數(shù)值(Whetstone iSSE3，浮點(diǎn)運(yùn)算)，而兩款處理器的TDP數(shù)值分別為135W和130W，也就是說(shuō)能效比大約為2.377 GFlops/Watts和1.592GFlops/Watts。

當(dāng)然，我們暫時(shí)還無(wú)法獲得在同樣的并行程序下，至強(qiáng)處理器與至強(qiáng)融核的能效比的差距，但是很明顯的一個(gè)問(wèn)題是：我們不可能要求所有的應(yīng)用都是并行的，固然至強(qiáng)處理器有可以在并行模型下獲得更快的性能，極大的縮短與至強(qiáng)融核的性能差距，但是至強(qiáng)處理器畢竟還要去處理很多復(fù)雜的工作任務(wù)。

這也就意味著，在目前更多混合工作負(fù)載的環(huán)境的前提下，高度并行任務(wù)自然交予至強(qiáng)融核會(huì)有很出色的成績(jī)，但是給至強(qiáng)處理器也會(huì)有不錯(cuò)的表現(xiàn);普通并行的程序交給至強(qiáng)處理器就可以滿(mǎn)足性能的需要和并行處理性能的提升;在混合了并行和串行的環(huán)境中，協(xié)同使用至強(qiáng)融核與至強(qiáng)處理器，分別分配并行和串行的任務(wù)，自然是更好的一種結(jié)果。

在更進(jìn)一步來(lái)談至強(qiáng)處理器和至強(qiáng)融核的工作分配之前，我們要再談?wù)勆厦娴男阅鼙容^話(huà)題。話(huà)說(shuō)回到上面的SAXPY，這是一個(gè)在 Basic Linear Algebra Subprograms(BLAS)數(shù)據(jù)包中的函數(shù)，并且是一個(gè)并行向量處理機(jī)(vector processor)中常用的計(jì)算操作指令。SAXPY是純量乘法和矢量加法的組合，但是需要注意的是，其中的純量和矢量、是單精度的，而并非是雙精度的，雙精度的是DAXPY和ZAXPY兩個(gè)計(jì)算模型。

在上面的結(jié)果中我們看到，單精度并行計(jì)算中，至強(qiáng)融核比至強(qiáng)處理器高出2.3倍，而我們還沒(méi)有相關(guān)的數(shù)據(jù)測(cè)試雙精度并行計(jì)算的性能差距，但是從常理來(lái)判斷，在雙精度上至強(qiáng)融核的性能優(yōu)勢(shì)應(yīng)該會(huì)更加明顯，而雙精度浮點(diǎn)高并行度計(jì)算，也是當(dāng)今高性能計(jì)算混合架構(gòu)的計(jì)算負(fù)載主流——在更為常見(jiàn)雙精度浮點(diǎn)的高并行度計(jì)算中，至強(qiáng)融核顯然有更明顯的優(yōu)勢(shì)。

至強(qiáng)與至強(qiáng)融核的分工非常明確，使用模式也很明確

最終，大致就是以下四種情況：

1、 如果任務(wù)都是串行的，也沒(méi)有并行化的計(jì)劃甚至是可能，那么至強(qiáng)處理器仍然是最好的選擇，至強(qiáng)融核的性能表現(xiàn)會(huì)非常低。

2、 高度并行計(jì)算(Highly Parallel Computing)，對(duì)于高度并行的任務(wù)來(lái)說(shuō)，至強(qiáng)融核大約比至強(qiáng)處理器有2倍以上的優(yōu)勢(shì)，自然適合采用至強(qiáng)融核。

3、 一般性并行計(jì)算(General Parallel Computing，或稱(chēng)通用并行計(jì)算)，至強(qiáng)融核每瓦性能并不突出，至強(qiáng)E5處理器也可以應(yīng)付得來(lái)，將代碼并行化后，至強(qiáng)也能夠獲得極高的提升，同時(shí)還可以處理器串行負(fù)載。

4、 高度并行但存在串行的混合工作負(fù)載，由至強(qiáng)處理器負(fù)責(zé)串行和優(yōu)先級(jí)不高的并行部分;優(yōu)先級(jí)且高度并行的部分，交由至強(qiáng)融核來(lái)處理器，或者所有并行部分都由至強(qiáng)融核處理器，形成存在面向高度并行的混合負(fù)載的混合計(jì)算架構(gòu)。

至強(qiáng)和至強(qiáng)融合能夠?yàn)榇�行、通用并行和高度并行的多種工作負(fù)載提供強(qiáng)大的支撐

隨著并行編程的普及，以及越來(lái)越多的HPC程序進(jìn)行并行化處理器，第二種和第四種情況會(huì)越來(lái)越多的出現(xiàn)。Joe也在德州高級(jí)計(jì)算中心的參觀活動(dòng)中表示，英特爾認(rèn)為至強(qiáng)處理器更適合一般性并行計(jì)算，卻也能應(yīng)付一定的高度并行計(jì)算，但至強(qiáng)融核只是適合于高度并行計(jì)算，主要面向“動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)流、復(fù)雜模型的并行處理”，而對(duì)一般并行計(jì)算(通用并行計(jì)算)并不適合。