为什么IPC比现代处理器上的IPC低？ - 腾讯云开发者社区 - 腾讯云

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CPU性能分析与优化（三）

为什么暂时没有使用vTune，因为vTune基于GUI，隐藏了复杂性。已退役(Retired) vs....大多数现代处理器都有一个性能监视计数器（PMC），用于收集已退役指令的数量。虽然没有性能事件来收集已执行的指令，但有一种方法可以收集已执行和已退役的微操作。.../a.exe CPU利用率 CPU利用率是在一段时间内CPU处于忙碌状态的百分比。从技术上讲，当CPU不运行内核的idle线程时，CPU被认为是忙碌。...使用 IPC，我们希望每个周期尽可能多地执行指令，因此 IPC 越高越好。使用CPI则相反：我们希望每个指令的周期越少越好，所以 CPI 越低越好。使用“越高越好”的指标进行比较更简单。...因此，从基准测试的角度来看，IPC 完全取决于处理器的设计，与频率无关。乱序内核通常具有比顺序内核更高的 IPC。当增加 CPU 缓存的大小或改进分支预测时，IPC 通常会上升。

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Flow-IPC 提升 C++ 开发人员的进程间通信

Flow-IPC 解决了传输大量数据量的挑战，允许程序在不同的处理器核心上同时执行线程。...进程间通信 (IPC) 对现代计算至关重要，它使多个处理器核心能够同时执行线程。本质上，IPC 允许不同的线程，甚至独立的程序，高效地共享数据。...同样，它目前支持在 x86-64 上运行的 Linux。我们计划根据需求将该项目扩展到 macOS 和 ARM64，然后扩展到 Windows 和其他操作系统变体。...它托管在 GitHub 上，并附带完整的文档、自动化测试和演示，以及一个 CI 管道，该管道在各种 GNU 编译器集合 (GCC) 和 Clang 编译器版本和构建配置中进行测试，包括通过运行时清理器（...相关文章： Penpot 吸引开发者，用开源工具挑战 Figma 为什么开发者需要自己的可观测性 Python 的演变方式 Bun 1.0 作为 Node.js 和 Deno 的替代品发布专业开发者定制的

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为什么现代的低代码开发平台都不支持导出源代码？

初次接触低代码的程序员大多会纠结一个问题，为什么功能越强大的低代码开发平台越不会提供导出源代码的功能？要想回答这个问题，我们得回顾一下低代码开发的发展史。...事实上，支持导出源代码的低代码工具，是上一个时代的产品了。现在，大多数还有研发能力而且愿意推进产品化的低代码厂商都已经完成了或者正在进行向元数据驱动的转型。...站在2023年，国内低代码行业的厂商多样性太强，鱼龙混杂。...作为一名程序员，如果你希望使用低代码开发工具构建并长期维护一个软件项目，请趁早抛弃“导出源代码”的想法，因为低代码最大的价值并不是像可配置的代码模板一样，初次创建一个页面或业务逻辑，而是降低长期的开发和维护成本...选择一个产品化程度高（重点关注页面和逻辑设计的灵活度、文档、教程和开发者社区），采用元数据驱动技术路线的低代码开发平台吧，比如葡萄城的活字格低代码开发平台，如果有必要按照厂商提供的类似于“插件”或“子系统集成

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震惊，用了这么多年的 CPU 利用率，其实是错的

当你在 top 中看到很高的 “%CPU”，你可能认为处理器是瓶颈，但实际上却是内存。...上图中 IPC 为 0.78，看起来还不错，是不是 78% busy 呢？现代处理器一般有多条流水线，运行 perf 的那台机器，IPC 的理论值可达到 4.0。...如果我们从 IPC 的角度来看，这台机器只运行到其处理器最高速度的 19.5%（0.78 / 4.0)。...对应到 top，在 Linux 系统有一个能够显示每个处理器 IPC 的工具 tiptop: ? 6....；平均带来的问题：1分钟利用率平均 80%，掩盖了中间 100% 部分；自旋锁: CPU 一直在被使用，同时 IPC 也很高，但是应用逻辑上并没有任何进展。

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用CPI火焰图分析Linux性能问题

本小节讲述为什么使用 CPI 分析程序性能的意义。如果已经非常了解 CPI 对分析程序性能的意义，可以跳过本小节的阅读。 1.1 程序怎么样才能跑得快？...更新的处理器指令；新的处理器指令，对处理某类特殊目的运算更有帮助，而新版本编译器最重要的工作就是，在新的处理器上，用最新的高效指令；例如，x86 SSE，AVX 指令。...因此不难看出，如果使用支持超标量处理器的 CPU，利用 CPU 流水线提高指令并行度，那么就可以达到我们的目的了。流水线的并行度越高，执行效率越高，那么每指令执行所需平均时钟周期数就会越低。...另外，在 SMP，或者多核处理器系统里，程序还可以通过并行编程来提高指令的并行度，因此，这也是为什么今天在 CPU 主频再难以提高的情况下，CPU 架构转为 Multi-Core 和 Many-Core...在 Linux 上，通过 perf 工具，通过 Intel 处理器提供的寄存器 (PMU)，可以很容易测量一个程序的 IPC。

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震惊，用了这么多年的 CPU 利用率，其实是错的

当你在 top 中看到很高的 “%CPU”，你可能认为处理器是瓶颈，但实际上却是内存。...上图中 IPC 为 0.78，看起来还不错，是不是 78% busy 呢？现代处理器一般有多条流水线，运行 perf 的那台机器，IPC 的理论值可达到 4.0。...如果我们从 IPC 的角度来看，这台机器只运行到其处理器最高速度的 19.5%（0.78 / 4.0)。...对应到 top，在 Linux 系统有一个能够显示每个处理器 IPC 的工具 tiptop: ? 6....；平均带来的问题：1分钟利用率平均 80%，掩盖了中间 100% 部分；自旋锁: CPU 一直在被使用，同时 IPC 也很高，但是应用逻辑上并没有任何进展。

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震惊，用了这么多年的 CPU 利用率，其实是错的

当你在 top 中看到很高的 “%CPU”，你可能认为处理器是瓶颈，但实际上却是内存。...上图中 IPC 为 0.78，看起来还不错，是不是 78% busy 呢？现代处理器一般有多条流水线，运行 perf 的那台机器，IPC 的理论值可达到 4.0。...如果我们从 IPC 的角度来看，这台机器只运行到其处理器最高速度的 19.5%（0.78 / 4.0)。...对应到 top，在 Linux 系统有一个能够显示每个处理器 IPC 的工具 tiptop: ? 6....；平均带来的问题：1分钟利用率平均 80%，掩盖了中间 100% 部分；自旋锁: CPU 一直在被使用，同时 IPC 也很高，但是应用逻辑上并没有任何进展。

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AMD首批Zen4架构CPU，连低端R5单核性能都超英特尔旗舰，最高降价700元

新的Ryzen 7000系列处理器将于9月27日正式上市发售。 IPC提升达39% 除了Ryzen 7000系列，首映式还预告了些别的东西，比如即将面世的RX 7000系列显卡。...Zen 4采用的是台积电量产5nm工艺，带来13%的核心IPC提升（高于此前公布的8-10%）、新的前端设计和AVX-512 AI加速。 IPC性能，指代处理器每秒可处理的指令数量。...Dolphin Bench及wprime的提升最高，均超过30%，后者更是直接提升39%。与Zen 3相比，Zen 4总体IPC增益为235%。...从Ryzen 7000身上，不难看到AMD在性能和效率上的追求。AMD说了，这个系列就是在用更小的面积、更低的功耗，实现了更高的性价比。...毕竟，与Zen 3相比，Zen 4芯片面积减少了18%；功率比7 nm（5950X）低 62%。

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popcnt的前世今生？

难道GPU上的popcnt性能很差？...Block RThroughput = IPC 这个数比直接算IPC大点（有误差。。。。）...RThroughput 低，这显然说明性能更好然后看IPC和uOps/Cycle clang的明显比gcc的要高，但汇编说实话一个两行一个一行，这个没啥比较的意义了重点和普通实现比，clang生成的汇编要比...gcc好一点，Block RThroughput 低 IPC高，且没有特别接近Dispatch Width瓶颈但说实话就差一个汇编这点差距根本比不出什么。...我一开始是根据群友聊的和关键字搜到hackernews上这篇文章的分享，介绍了背景和部分应用 • https://abseil.io/fast/9 这里说的话我很赞同，性能测试是个周期性的工作，可能旧的代码有时候快

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CPU性能分析与优化（二）

此外，关于AI，现代处理器除了支持32/64 bit精度，还支持了8bit整数（intel VNNI)，16位浮点（fp16，bf16)等低精度运算。...可以看到, 虽然指令执行的延迟仍然是5ns, 但流水线具有频率高和IPC高的优势, 这些优势本质上是由指令级并行技术带来的: 流水线处理器的每个周期都在处理5条不同的指令....当然现代处理器使用的算法远比这些先进，比如TAGE相关的算法，现代处理器预测的准确率达到95%以上。...即使采用兼容 ISA 的内核，调度工作也会面临挑战。不同类型的工作负载需要特定的调度方案，如突发执行与稳定执行、低 IPC 与高 IPC、低重要性与高重要性等。这很快就会变得非常棘手。...以下是优化调度的几个注意事项： - 利用小内核节省电能。不要唤醒大内核进行后台工作。 - 识别候选任务（低重要性、低 IPC），将其卸载到较小的内核上。

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Go 协程为什么比进程和线程占用的系统资源低？

02 切换执行单元的成本我们通过介绍线程和协程的切换流程，讲述为什么在内核态切换的成本较高，而在用户态切换的成本较低？...因为进程和线程都是内核态切换，并且进程切换成本比线程切换成本更高，所以只介绍线程切换和协程切换的切换成本。...协程的切换成本较低，是因为切换比较简单，并且是在用户态进行切换，切换的时间成本较低（纳秒级），只需将当前协程的 CPU 寄存器的状态先保存起来，然后将需要 CPU 资源的协程的 CPU 寄存器的状态加载到...04 总结本文我们主要介绍为什么 Go 协程比进程和线程占用的系统资源低，通过进程、线程、协程的 CPU 资源和内存占用的比较，发现无论是在切换时消耗的 CPU 资源（时间片），还是内存占用，Go...一句话总结就是 Go 协程的切换成本和内存占用比线程和进程都低。需要注意的是，Go 协程占用系统资源低，并不代表可以无限创建 Go 协程。

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POSIX 螺纹具体解释（1-概要）

线程是有趣的线程类似于进程。如同进程，线程由内核按时间分片进行管理。在单处理器系统中，内核使用时间分片来模拟线程的并发运行。这样的方式和进程的同样。而在多处理器系统中，如同多个进程。...线程实际上一样能够并发运行。那么为什么对于大多数合作性任务。多线程比多个独立的进程更优越呢？这是由于，线程共享同样的内存空间。不同的线程能够存取内存中的同一个变量。...所以，程序中的全部线程都能够读或写声明过的全局变量。假设曾用 fork() 编写过重要代码。就会认识到这个工具的重要性。为什么呢？...尽管有很多不同种类的本地 IPC (进程间通信），但它们都遇到两个重要障碍：强加了某种形式的额外内核开销，从而减少性能。对于大多数情形。IPC 不是对于代码的“自然”扩展。...因此须要成员显式地使用同步使用线程设计程序在现代多CPU机器上，pthread很适于并行编程。能够用于并行程序设计的，也能够用于pthread程序设计。

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【Linux】「共享内存揭秘」：高效进程通信的终极指南

它是早期 UNIX 的一个重要分支，并对后来的 UNIX 系统以及其他现代操作系统产生了深远影响。虽然 System V 本身已经很少被直接使用，但它的思想和功能在现代操作系统中得到了传承。...关于参数2可能有读者会感到疑惑，为什么共享内存的大小是4096字节的整数倍，这是因为大小刚好与PAGE页大小相同，有利与提高IO效率。...总结什么共享内存比管道快。共享内存快的原因就在于比管道少了两次IO（输入输出）操作。IO是很慢的，怎么证明呢？...) { printf("cnt: %d\n", cnt); exit(1);}int main() { signal(SIGALRM, alarm_handler); // 注册信号处理器...) { printf("cnt: %d\n", cnt); exit(1);}int main() { signal(SIGALRM, alarm_handler); // 注册信号处理器

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【驱动设计的硬件基础】从处理器到存储器，揭秘驱动开发的底层密码

驱动开发中，中断处理是最容易出问题的环节：中断优先级：处理器有多个中断优先级（比如 ARM 的 IRQ 和 FIQ），驱动需要给高频中断（如摄像头数据）分配高优先级，避免被低优先级中断 “插队”；中断共享...IPC (Inter-Processor Communication)：使用硬件提供的IPC中断和邮箱寄存器。驱动需要：配置IPC中断。...速度：比Cache慢很多（纳秒级），但仍是外部存储的千百倍。容量： GB级（现代系统）。主要技术： DRAM (Dynamic RAM): 最主流的主存。...常用于高速缓存 (L1 Cache) 或对速度要求极高的小容量片上内存。...③硬盘驱动器 (HDD)：机械硬盘，靠磁头在旋转盘片上读写。速度慢（毫秒级寻道），怕震动，容量大且便宜。驱动视角：使用标准的块设备驱动 (drivers/ata/ for SATA)。

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Intel：统一内存架构（UMF）

异构内存的现况对数据处理的需求增加，导致现代服务器平台的内存子系统变得复杂。...HBM 是为了提供极高的数据传输带宽和低延迟而设计的内存，通常应用在需要大量并行计算的领域，甚至与GPU协同工作，但不仅仅限于GPU。...硬件要求很多处理器要求数据以某种方式对齐，特别是对于访问性能的提升。例如，一些处理器对访问32位数据时要求其起始地址是4字节的倍数，对64位数据要求8字节的倍数。...在现代处理器中，缓存行通常为64字节，数据按64字节对齐可以减少缓存未命中（cache miss）的次数。这对于需要大量并行处理的应用（如大数据处理和高性能计算）非常重要。...Intel MPI：基于可观察性和 IPC API 与 SYCL 和 OpenMP 的互操作。 oneCCL：大内存分配和 IPC 功能的内存池。

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异构计算系列文章（一）：定义、场景及局限性

在 AI 领域，常见的处理器包括：CPU（X86，Arm，RISC-V 等），GPU，FPGA 和 ASIC。（按照通用性从高到低排序） AI 是一门较为复杂、综合的学科。...越普及的技术硬件成本越低，人才储备也更为充足。这一点上， FPGA 就比较占劣势，毕竟一般人很少机会接触 FPGA 硬件。因此，目前异构计算开发仍然以 CPU 结合 GPU 为主。...高算力的 AI 处理器可以帮你加速计算的部分，但碍于服务器架构，异构计算也会带来一些额外的 I/O 开销。因此，问题的关键在于一个程序的处理时间究竟是花在计算上更多，还是花在 I/O 上更多。...（引用自：https://perf.wiki.kernel.org/index.php/Tutorial ）在上面的示例中，IPC（Instructions Per Second）仅为 0.679，要知道现代的...一般认为，运行时 IPC 如果低于 1，说明正在运行的工作流在 I/O（CPU 读取内存）上花的时间更多。

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熊大微评微内核|华为“鸿蒙”所涉及的微内核究竟是什么？

其实微内核与混合内核，混合内核与宏内核之间并无十分明确的界限，一般情况下把最多只具备IPC（进程通信），进程调度，内存管理功能的内核称为微内核、把包含所有系统服务的内核称为宏内核、有少部分系统服务在用户态或者比微内核多一些系统服务的内核称为混合内核...第一版和第二版的Mach主要做了如下工作：1. 验证了微内核的可行性；2. 在多处理器计算机上进行移植验证了微内核在多处理器计算机上的运行；3....这么一处理比每次都复制一遍内存节省了内存使用同时又加快了IPC机制的处理时间，这个改进称为写时复制，并且在如今的通用操作系统如Linux中常常用到。...经过众多开发者3年的努力，Mach 3.0于1990年发布，但是由于在系统服务之间完全使用IPC通信，而不是向宏内核那样直接进行函数调用，即便是多处理器机器上运行也性能损失惨重，Mach 3.0最多比UNIX...seL4是在第二代内核L4的基础上发展而来的。seL4不仅仅继承了L4内核家族的高性能特性，还具备基于端点(enndpoint)的IPC机制。

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熊大微评微内核|华为“鸿蒙”所涉及的微内核究竟是什么？

其实微内核与混合内核，混合内核与宏内核之间并无十分明确的界限，一般情况下把最多只具备IPC（进程通信），进程调度，内存管理功能的内核称为微内核、把包含所有系统服务的内核称为宏内核、有少部分系统服务在用户态或者比微内核多一些系统服务的内核称为混合内核...第一版和第二版的Mach主要做了如下工作：1. 验证了微内核的可行性；2. 在多处理器计算机上进行移植验证了微内核在多处理器计算机上的运行；3....这么一处理比每次都复制一遍内存节省了内存使用同时又加快了IPC机制的处理时间，这个改进称为写时复制，并且在如今的通用操作系统如Linux中常常用到。...经过众多开发者3年的努力，Mach 3.0于1990年发布，但是由于在系统服务之间完全使用IPC通信，而不是向宏内核那样直接进行函数调用，即便是多处理器机器上运行也性能损失惨重，Mach 3.0最多比UNIX...seL4是在第二代内核L4的基础上发展而来的。seL4不仅仅继承了L4内核家族的高性能特性，还具备基于端点(enndpoint)的IPC机制。

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写给Android开发的Binder指南

为什么选用binder? Linux 已经提供了管道、消息队列、共享内存和 Socket 等 IPC 机制。那为什么 Android 还要提供 Binder 来实现 IPC 呢？...性能 Socket 作为一款通用接口，其传输效率低，开销大，主要用在跨网络的进程间通信和本机上进程间的低速通信。...传统的 IPC 只能由用户在数据包中填入 UID/PID，但这样不可靠，容易被恶意程序利用。...此时处理器处于特权级最高的（0级）内核代码中执行。当进程处于内核态时，执行的内核代码会使用当前进程的内核栈。当进程在执行用户自己的代码的时候，我们称其处于用户运行态（用户态）。...此时处理器在特权级最低的（3级）用户代码中运行。

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AMD Zen3首发评测：频率超5GHz，IPC提升不止19%，这次真的Yes了

在发布会上，AMD 表示，Zen 3 核心架构的每时钟周期指令数（IPC）性能比上一代 Zen 2 产品提升了多达 19%；Ryzen 5000 系列处理器的单线程性能得到大幅提升，高端产品在游戏性能上已经全面超越现在的游戏处理器旗舰...在现实世界的基准测试中，可以看到 Ryzen 5000 系列实现了 24% 以上的平均性能提升，这表示该系列处理器在 IPC 和频率上都有较强的提升。...既然频率可以达到 5 GHz，AMD 为什么没有公布出来呢？...最终幻想 14 尽管比《最终幻想 15》少了一个数字，但当前全球最火 MMORPG 游戏 FF14 自推出以来一直保持更新，也为图像更新提供了机会。...过去几年来，AMD 的竞争对手在制程上的停滞，已经让 AMD 占据了优势，后者给自己定下的目标是每年 IPC 提升约 7%，而 Zen 3 上的 19% 增幅让英特尔失去了所有对标的能力——即使是单线程

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