Почему Skylake намного лучше, чем Broadwell-E для однопоточной пропускной способности памяти?

У нас есть простой тест производительности памяти. Все, что он делает, это memcpy несколько раз для большого блока памяти.

Если посмотреть на результаты (скомпилированные для 64-битных систем) на нескольких разных машинах, машины Skylake работают значительно лучше, чем Broadwell-E, сохраняя ОС (Win10-64), скорость процессора и скорость ОЗУ (DDR4-2133) одинаковыми. Мы не говорим о нескольких процентных пунктах,а скорее фактор около 2, Skylake настроен на двухканальный режим, и результаты для Broadwell-E не отличаются для двухканального / тройного / четырехканального.

Есть идеи, почему это может происходить? Следующий код скомпилирован в Release в VS2015 и сообщает среднее время выполнения каждой memcpy по адресу:

64-разрядная: 2,2 мс для Skylake против 4,5 мс для Broadwell-E

32-разрядный: 2,2 мс для Skylake против 3,5 мс для Broadwell-E.

Мы можем увеличить пропускную способность памяти в четырехканальной сборке Broadwell-E, используя несколько потоков, и это приятно, но видеть такое резкое различие для однопоточного доступа к памяти разочаровывает.Любые мысли о том, почему разница так ярко выражена?

Мы также использовали различные программы для бенчмаркинга, и они проверяют, что показывает этот простой пример - однопоточная пропускная способность памяти намного выше в Skylake.

#include <memory>
#include <Windows.h>
#include <iostream>

//Prevent the memcpy from being optimized out of the for loop
_declspec(noinline) void MemoryCopy(void *destinationMemoryBlock, void *sourceMemoryBlock, size_t size)
{
    memcpy(destinationMemoryBlock, sourceMemoryBlock, size);
}

int main()
{
    const int SIZE_OF_BLOCKS = 25000000;
    const int NUMBER_ITERATIONS = 100;
    void* sourceMemoryBlock = malloc(SIZE_OF_BLOCKS);
    void* destinationMemoryBlock = malloc(SIZE_OF_BLOCKS);
    LARGE_INTEGER Frequency;
    QueryPerformanceFrequency(&Frequency);
    while (true)
    {
        LONGLONG total = 0;
        LONGLONG max = 0;
        LARGE_INTEGER StartingTime, EndingTime, ElapsedMicroseconds;
        for (int i = 0; i < NUMBER_ITERATIONS; ++i)
        {
            QueryPerformanceCounter(&StartingTime);
            MemoryCopy(destinationMemoryBlock, sourceMemoryBlock, SIZE_OF_BLOCKS);
            QueryPerformanceCounter(&EndingTime);
            ElapsedMicroseconds.QuadPart = EndingTime.QuadPart - StartingTime.QuadPart;
            ElapsedMicroseconds.QuadPart *= 1000000;
            ElapsedMicroseconds.QuadPart /= Frequency.QuadPart;
            total += ElapsedMicroseconds.QuadPart;
            max = max(ElapsedMicroseconds.QuadPart, max);
        }
        std::cout << "Average is " << total*1.0 / NUMBER_ITERATIONS / 1000.0 << "ms" << std::endl;
        std::cout << "Max is " << max / 1000.0 << "ms" << std::endl;
    }
    getchar();
}

Ответы на вопрос(2)

Ваш ответ на вопрос