C++ OpenMP的线性加速比

我有一个简单的代码测试分配了更多内核时的加速次数，但是我没有观察到线性加速

int main() {
    using u64_t = unsigned long long;
    u64_t n = 1e9;
    u64_t* a = new u64_t[n];
    #pragma omp parallel for
    for (u64_t i=0; i<n; ++i) {
        a[i] = i;
    }
}

为什么没有线性加速

更新

系统环境如下

int main() {
    using u64_t = unsigned long long;
    u64_t n = 1e9;
    u64_t a[7];
    #pragma omp parallel for
    for (u64_t i=0; i<n; ++i) {
        a[i%7] = i;   // a is an array, I know there might be data race here
    }
    cout << a[0] << "," << a[6];
}

另外，

htop

给了我4个线程，我怀疑如果启用了超线程，可能只有2个物理内核

我使用gnu

g++-7

编译的

time./a.out

测量速度

后续行动

现在我稍微修改了代码，如下所示

int main() {
    using u64_t = unsigned long long;
    u64_t n = 1e9;
    u64_t a[7];
    #pragma omp parallel for
    for (u64_t i=0; i<n; ++i) {
        a[i%7] = i;   // a is an array, I know there might be data race here
    }
    cout << a[0] << "," << a[6];
}

intmain（）{
使用u64_t=无符号长；
u64_t n=1e9；
u64_t a[7]；
#pragma-omp并行
对于（u64_t i=0；i此代码主要受内存带宽的限制，因为每个操作只写入一个值。通常，内存带宽小于所有内核并行使用的带宽

对内存饱和进行计算与规格有点不符。
您的系统可能有一个，在该配置中，它应该有25.6 GB/s的内存带宽。您只需要写入3.4 GB/s，对于写入，您通常使用两倍的速度，因为每次写入首先需要从内存读取缓存线。因此，在6.8 GB/s和理论带宽之间仍然有很大的间隔，但这并不是闻所未闻的f、 由于我没有完全相同的硬件，所以无法复制。要进行更详细的分析，必须深入研究生成的指令和硬件性能计数器

还有一些评论：


我听说苹果有时会把
gcc
和
clang
混在一起，这可能会产生误导
您应该在循环之后使用
a
，以防止编译器优化它
您的时间测量包括应用非并行设置和<代码> new…< /代码>，因此您受到严重影响。只考虑并行的部分，使用<代码> OMPPGETYGWTIME（）< <代码> > 


综上所述，您的处理器只有两个内核（四个硬件线程），无论如何，您不应该期望超过两个线程的加速。
此代码主要受内存带宽的限制，因为您每个操作写入一个值。通常，内存带宽小于所有内核并行使用的带宽

对内存饱和进行计算与规格有点不符。
您的系统可能有一个，在该配置中，它应该有25.6 GB/s的内存带宽。您只需要写入3.4 GB/s，对于写入，您通常使用两倍的速度，因为每次写入首先需要从内存读取缓存线。因此，在6.8 GB/s和理论带宽之间仍然有很大的间隔，但这并不是闻所未闻的f、 由于我没有完全相同的硬件，所以无法复制。要进行更详细的分析，必须深入研究生成的指令和硬件性能计数器

还有一些评论：


我听说苹果有时会把
gcc
和
clang
混在一起，这可能会产生误导
您应该在循环之后使用
a
，以防止编译器优化它
您的时间测量包括应用非并行设置和<代码> new…< /代码>，因此您受到严重影响。只考虑并行的部分，使用<代码> OMPPGETYGWTIME（）< <代码> > 


综上所述，您的处理器只有两个内核（四个硬件线程），而且你不应该期望超过两个线程的加速。
你有多少个内核？真正的内核。不是线程。这表明你有2个内核和4个线程。@更清楚，这是一个mac pro，
htop
告诉我有4个，还有
sysctl-n hw.ncpu
给了我4个，是吗？不知道。我没有mac，所以我不知道是什么
htop
或
sysctl
返回。请提供有关您的系统的信息：CPU型号和内存配置。编译器版本是什么。还请描述您如何测量时间。@Zulan已更新。您有多少内核？实际内核。不是线程。这表示您有2个内核和4个线程。@更清楚，这是mac pro，并且
htop
告诉我有4个，也
sysctl-nhw.ncpu
给了我4个，是吗？不知道。我没有mac电脑，所以我不知道
htop
或
sysctl
返回什么。请提供有关您的系统的信息：CPU型号和内存配置。编译器版本是什么。还要描述一下您是如何测量时间的。@Zul更新的。+1极好且专业的答案。几个快速问题：1）我自己安装了这个gnu
gcc
编译器，所以保证它不是mac
clang
。2）你说的
阻止编译器优化它是什么意思后续，并行版本比串行版本慢，你能给我一个提示吗？请避免后续，因为后续可能是他们自己的问题，而原始问题已经得到了回答。+1很棒的专业答案。几个快速问题：1）我自己安装了这个gnu
gcc
编译器，所以保证它不是mac
clangg
.2）你说的
阻止编译器优化它是什么意思？
优化什么？3）是的，我计时的方式会计入
new
，但是这个
new
的操作成本可以忽略不计。我用后续的方法更新了原来的问题，并行版本比串行版本慢，可以吗给我一个提示为什么？请避免跟进，因为这些问题可能是他们自己的问题，并且原始问题已经得到了回答。