Core(TM) i7 (Nehalem) とXeon (R) の並行処理時の経過時間比較 (SPECfp Peakによる)

型番			asus p6t				DPeR300
CPU			Core i7 (Nehalem)				Xeon (Intel Core)
製造プロセス			45nm				45nm
CPU番号			965				X5470
CPUクロック			3.2GHz				3.33GHz
チップセット			X58				5100
メモリ(MHz)			1066MHz				667MHz
OS			Linux				Linux
コンパイラ			Intel11.0				Intel11.0
CPU 数			1				1
コア数			4				4
総コア数			4				4
投入ジョブ数			4				4
			SPECfp rate Peak		SPECfp Peak		SPECfp rate Peak		SPECfp Peak
経過時間(秒)	４ジョブでの Core i7 と Xeon の経過時間比	１ジョブでの Core i7 と Xeon の経過時間比	Core i7 での４ジョブ経過時間 (秒)	Core i7 での 1ジョブと４ジョブの経過時間比		Core i7 での１ジョブ経過時間 (秒)	Xeon での４ジョブ経過時間 (秒)	Xeon での 1ジョブと４ジョブの経過時間比		Xeon での１ジョブ経過時間 (秒)
bwaves	30 %	31 %	557	384 %		145	1843	390 %		473
gamess	95 %	95 %	729	100 %		727	771	100 %		769
leslie3d	36 %	52 %	564	208 %		271	1563	301 %		519
soplex	39 %	53 %	420	161 %		261	1080	220 %		490
GemsFDTD	33 %	38 %	702	319 %		220	2143	367 %		584
lbm	32 %	32 %	924	390 %		237	2844	384 %		741

Core(TM) i7 (Nehalem)の4ジョブ並行処理性能は
Xeon (R) が苦手としていた「メモリ性能依存型」計算にて
Xeon (R) より3倍も高速 (09.3.19)

「メモリ性能依存型」計算ではCore(TM) i7 (Nehalem) はXeon (R) の3倍高速

Core(TM) i7 (Nehalem) とXeon (R) での「メモリ性能依存型」アプリケーションについては、１ジョブ処理でもCore(TM) i7はXeon (R) よりも２倍も高速です。しかも、驚くべきことに４ジョブ処理でもその比率はスライドしています。この理由は、Core(TM) i7のメモリシステムが刷新されXeon (R) と比較して３倍以上の帯域を実現したことによるものです。

「CPU性能依存型」の計算ではCore(TM) i7 (Nehalem)は僅かな性能向上

それに対して、gamessなどの「CPU性能依存型」アプリケーションの処理性能向上についてはCore(TM) i7 (Nehalem) では僅かな性能向上しかみられませんでした。これは既にXeon (R) でも十分に性能が引出されていたためです。さらなる性能向上を実現するためには、CPUクロック速度の向上と、コア数の増加が必要です。

マルチCPU環境に期待できる

Core(TM) i7 (Nehalem) 系のアーキテクチャはマチルCPUになっても、各CPUとメモリは個々に接続されており、CPU数の増加とメモリデータ転送帯域の向上は正比例します。そのため、CPU数が増えると並列処理も比例して向上することが約束されています。

(SPECfpで公開されているCore(TM) i7に関するSPECfp base rate値は限定的)

SPECfpで公開されているCore(TM) i7に関するSPECfp base rate値は、「ハイパースレッディング」をオンに設定した８ジョブ同時実行テストのみが実施されているだけで、HPCに必須の「ハイパースレッディング」をオフに設定した４ジョブ同時実行テストは実施されていません。これには困りました。しかし、弊社が標準では参照していないSPECfp peak値の方では、ハイパースレッドをオフに設定した４ジョブ同時実行テストが、bwaves、gamess、leslie3d、soplex、GemsFDTD、ibmについてのみ実施されていました。そこでこのSPECfp peak値を用いて調査を行いました。

【参考】 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一覧

410. bwaves (Fortran) : Computational Fluid Dynamics
416. gamess (Fortran) : Quantum chemical computations
433. milc (C) : Physics/Quantum Chromodynamics
434. zeusmp (Fortran) : Physics/Magnetohydrodynamics
435. gromacs (Fortran and C) : Chemistry/Molecular Dynamics
436. cactusADM (Fortran and C) : Physics/General Relativity
437. leslie3d (Fortran) : Computational Fluid Dynamics
444. namd (C++) : Classical Molecular Dynamics Simulation
447. dealII (C++) : Adaptive Finite Element Method
450. soplex (C++) : Simplex Linear Program (LP) Solver
453. povray (C++) : Computer Visualization
454. calculix (Fortran and C) : Structural Mechanics
459. GemsFDTD (Fortran) : Computational Electromagnetics
465. tonto (Fortran) : Quantum Crystallography
470. lbm (C) : Computational Fluid Dynmaics
481. wrf (Fortran and C) : Weather Forecasting
482. sphinx3 (C) : Speech Recognition

(公開されているSPEC CFP2006より転記)

【参考】

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 Intel Corporation, ASUSTeK Computer Inc. and Dell Inc. For the latest SPEC CPU2006 benchmark results, visit http://www.spec.org/cpu2006/

Core(TM) i7 (Nehalem Microarchitecture) の基本性能調査をSPEC CFP2006結果により実施