Intel(R)とASUSの両社がCore(TM) i7 (Nehalem)のテストを実施
SPEC CFP2006に公開されているCore(TM) i7 (Nehalem) のベンチマーク結果はIntel(R)とASUSによるものが大部分です。その内容は以下のようなものです。
Intel(R)のベンチマーク概要
Intel(R)のベンチマーク方法は、2.63GHz、2.93GHz、3.2GHzのプロセッサを用い、Windows Vista (64bit) を搭載し、Intel(R)コンパイラを用いてビルドしたアプリケーションによりテストを行行っています。また、SPECfp rateですハイパースレッドをオンに設定し４コアであるにもかかわらず８スレッド処理を可能にして、８ジョブ並行処理でのテストを行っています。Intel(R)は再登場させたハイパースレッドの価値をアピールするため、８ジョブでも良いスループットが得られていることを示したかったのだと思います。しかし、HPCの利用現場に限るとハイパースレッドのメリットは僅かです。HPCが目指すものは「性能を犠牲にしたスループットの向上」ではなく「スループットを犠牲にした性能の向上」ですから向かっている方向が大きく異なります。
ASUSのベンチマーク概要
これに対してASUSのベンチマーク方法は、3.2GHzのプロセッサに限られますが、Linuxを搭載し、Intel(R)コンパイラを用いてビルドしたアプリケーションによりテストを行っています。さらにSPECfp rateについては、そのピーク値の測定の一部のアプリケーションでは、ハイパースレッドをオフに設定し４コア４スレッドにして、４ジョブの調査を行っていました。HPC計算機の評価では、４コア４スレッドのテストが大切なのでこの配慮には助かります。
SPECfp Peak値を一部で使用
本当は、各クロック速度別のSPECfp rateのベース値での４コア４スレッド環境における４ジョブ投入のテスト結果で評価を進めて行きたいのですが、このような状況のため一部のCPU別性能評価では、ASUSによるSPECfp Peak値を用いており、さらに比較参照用のXeon (R) やAMD Opteron(TM)の数値もSPECfp Peak値を行いました。
Base値とPeak値の違い
なおSPECfpにはBase値とPeak値があります。Base値は各アプリケーション共通のコンパイルオプションで一括コンパイルしたバイナリを使用して測定したデータです。これに対してPeak値は各アプリケーション別にコンパイルオプションをチューニングして個別コンパイルしたバイナリを使用して測定したデータです。BaseとPeakではアプリケーションにもよりますが約5%〜10%前後の性能差が出ることがあります。なお各アプリケーションで利用しているコンパイルオプションは各ベンチマーク結果のページに公開されています。
SPEC CFP2006について
SPEC CFP2006は計算機の評価に欠かせない素晴らしいベンチマークテストです。以下のような特徴を備えており、詳しく調べると計算機の状況が手に取るようにわかります。
- 量子化学計算、MD計算、流体計算、構造計算、電磁界計算など17種のアプリケーションで構成
- テストの作成には各アプリケーションの開発者側も協力し実用性も考慮
- 各アプリケーション別の経過時間が公表され、ピンポイントでの調査が可能
- ハードウェア構成のみならずコンパイル・オプションを含む詳細な情報を公表
- 主要HPCベンダーの製品が網羅的にテストされている
- テストのルールが厳密に決められ正しく守られており信頼性が高い
「SPECfp 2006」と「SPECfp 2006 rate」の違い
SPEC CFP2006は２種類のテストから構成されています。ひとつがシリアル処理の経過時間を計測することで、単体コアの性能を評価する"SPECfp 2006"です。もうひとつが搭載コア数と同数のジョブを複数同時投入し経過時間を計測することで、スループット性能を評価する"SPECfp 2006 rate"です。この２種類のテストにより計算機の性能特性をより掘り下げて評価できます。
「SPECfp 2006」と「SPECfp 2006 rate」の活用方法
理想は、シリアル処理の経過時間と、全コア同時並行処理の経過時間が同一で、全ての搭載コアが性能を出し切れている状態にあることです。しかし実際には、計算機内部のオーバヘッドの影響により並行処理の経過時間は遅くなり、その遅れの度合いから計算機の特性を割り出す事ができます。これは個々のアプリケーションの特性により影響の出方が全く異なります。
【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
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【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/
