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Xeon(R) (Nehalem Microarchitecture) の基本性能調査をSPEC CFP2006を用いて実施
Xeon (Nehalem) | Xeon (Nehalem) 1066MHzと1333MHzメモリ | Core(TM) i7 | OS別コンパイラ
歴代CPU | Xeon(R) | AMD Opteron(TM)-Xeon(R) | AMD Opteron(TM) | AMD Opteron(TM)整数演算
ハイパースレッド | QPI | STREAM | STREAMグラフ | 並列処理の階層化
Nehalem上での
Linux版Intel(R)コンパイラとWindows版Intel(R)コンパイラの比較調査 (09.4.30)
Intel(R)コンパイラにはLinux版以外にWindows版も発売されており、その性能差を確認しておくことは意味があります。そこで、Xeon(R) (Nehalem) のクロック速度別、メモリ性能別、アプリケーション別、処理効率比較図に、Linux版Intel(R)コンパイラと、Windows版Intel(R)コンパイラの結果を追加し、その性能特性を俯瞰できるようにしてみました。
テスト環境
テストに用いられた計算機はプロセッサにQuad-Core Xeon(R) W5580 3.2GHz (Nehalem)を2個搭載し、メモリはDDR3 1333MHz 24GBを実装したワークステーションです。コンパイラは、Linux版とWindows版の双方ともIntel(R)コンパイラ11.0を用いています。
テスト内容
公開されている1ジョブ処理のアプリケーション別経過時間と、最大投入可能ジョブ数でのアプリケーション別の経過時間を用いて、2.26GHz CPU 1066MHzメモリを搭載する計算機での値を基準とし、各計算機の上昇率を求め、それを散布図にプロットすることで、アプリケーション別のCPU速度とメモリ速度の効果を一目瞭然に理解できるように作図しました。
Linux版とWindows版のIntel(R)コンパイラに優劣はつかない
1ジョブ処理では、Linux版とWindows版のコンパイラの性能差は、「CPU性能律速型アプリケーション」では性能差がみられませんが、「メモリ性能律速型アプリケーション」ではアプリケーションによって性能差がみられます。
16ジョブ処理では、Linux版とWindows版のコンパイラの基本的な性能差は解消してきています。ただし一部のアプリケーションでは性能低下がみられます。具体的には、sphinx3、milk、bwaves、cactusADMの4種類です。
基本的にHPC用途では並列処理ないし平行処理ですから、16ジョブ処理でのスループットが大切です。
| SPEC CFP2006 Base Rates (並行処理性能) | SPEC CFP2006 Base (単体コア性能) | |||
| 型番 | T7500 | T7500 | ||
| CPU | W5580 | W5580 | ||
| 製造プロセス | 45nm | 45nm | ||
| CPUクロック(GHz) | 3.2GHz | 3.2GHz | ||
| メモリ(MHz) | 1333MHz | 1333MHz | ||
| OS | Linux | Windows Vista | Linux | Windows Vista |
| コンパイラ | Intel 11.0 | Intel 11.0 | Intel 11.0 | Intel 11.0 |
| CPU 数 | 2 | 2 | ||
| コア数 | 4 | 4 | ||
| 総コア数 | 8 | 8 | ||
| 投入ジョブ数 | 16 | 1 | ||
| SPECfp base値→ 各経過時間(秒)↓ |
195 | 185 | 37.4 | 36.3 |
| 経過時間 (秒) |
経過時間 (秒) |
経過時間 (秒) |
経過時間 (秒) |
|
| bwaves | 1165 | 1288 | 139 | 168 |
| gamess | 1462 | 1475 | 777 | 780 |
| milc | 821 | 963 | 243 | 316 |
| zeusmp | 683 | 692 | 282 | 277 |
| gromacs | 551 | 550 | 292 | 285 |
| cactusADM | 818 | 934 | 64.8 | 121 |
| leslie3d | 1104 | 1097 | 312 | 274 |
| namd | 662 | 655 | 393 | 391 |
| dealII | 621 | 977 | 317 | 402 |
| soplex | 915 | 917 | 273 | 282 |
| povray | 302 | 311 | 175 | 171 |
| calculix | 536 | 558 | 280 | 285 |
| GemsFDTD | 1394 | 1367 | 224 | 248 |
| tonto | 734 | 767 | 365 | 362 |
| lbm | 1766 | 1654 | 253 | 238 |
| wrf | 792 | 819 | 264 | 257 |
| sphinx3 | 1518 | 1512 | 437 | 434 |
- SPEC CFP2006で利用されている浮動小数点演算アプリケーションの一覧。
(公開されているSPEC CFP2006より転記しています。)
bwaves (Fortran) : Computational Fluid Dynamics
gamess (Fortran) : Quantum chemical computations
milc (C) : Physics/Quantum Chromodynamics
zeusmp (Fortran) : Physics/Magnetohydrodynamics
gromacs (Fortran and C) : Chemistry/Molecular Dynamics
cactusADM (Fortran and C) : Physics/General Relativity
leslie3d (Fortran) : Computational Fluid Dynamics
namd (C++) : Classical Molecular Dynamics Simulation
dealII (C++) : Adaptive Finite Element Method
soplex (C++) : Simplex Linear Program (LP) Solver
povray (C++) : Computer Visualization
calculix (Fortran and C) : Structural Mechanics
GemsFDTD (Fortran) : Computational Electromagnetics
tonto (Fortran) : Quantum Crystallography
lbm (C) : Computational Fluid Dynmaics
wrf (Fortran and C) : Weather Forecasting
sphinx3 (C) : Speech Recognition - 資料
利用されているアプリケーションの詳細説明へリンク
All SPEC CFP2006 Results Published by SPEC
All SPEC CFP2006 Rates Results Published by SPEC - (注意) 表が巨大なため、ページを開く際に少し時間が掛かります。
また、個別のデータのリンクに移動後、この表に戻る場合にも時間が掛かります。
移動の際は「別ウインドで開く」か「別タブで開く」を利用されると軽快な操作ができます。 - 本サイト記載の会社名および製品名は、それぞれ各社の商標または登録商標です。
【SPEC CPU2006の公開データを資料として引用】
SPEC, SPECint and SPECfp are resistered trademarks of the Standard Performance Evaluation Corporation. For more information on this SPEC benchmarks see www.spe.org. SPEC and the benchmark name SPEC CPU2006 are registered trademarks of the Standard Performance Evaluation Corporation. Competitive benchmark results stated above reflect results published on www.spec.org as of April 03, 2009. The comparison presented above is based on the best performing 2-cpu servers currently shipping by Dell Inc. For the latest SPEC CPU2006 benchmark results, visit http://www.spec.org/cpu2006/