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函数调用带来的 cache miss 会对 cpu 性能带来多大的影响? 第1页

  

user avatar   Ultraman-Tiga 网友的相关建议: 
      

【update:原答案写于7年前,现在根据自己接触过的相关工作和数据重新更新。】

泻药,这是非常好的一个问题,同时也是比较前沿的。

题目描述中的这个现象确实存在,已经有不少实测证明了,在服务器workloads上,现在的L1 instruction miss率是比较差劲的,会导致20%-40%的性能损失在front-end上。

instrcuction miss比较特殊,是乱序执行没办法掩盖的。乱序执行要调度不相干指令上来掩盖数据访问延迟,但是如果指令都取不上来也只能干瞪眼了。

分条回答:

1. 是的,但这个非常取决于workload。我接触过的真实服务器workloads,在front-end上的性能损失会达到SPECCPU的几倍。

2. 假设一个完全不miss的L1 Intruction Cache,性能在有的benchmark上可以提高10%~50%

3. 不清楚,未见相关实测数据。

4. 解决方案有两种:

一种是编译优化时调整代码布局,这一个方向我没有跟进过不敢多说,

另一个方向是由微结构负责从已经产生的miss中推断未来miss的位置,提前预取。Umich在这个方向有一系列不错的工作,但是他们的解决方案在开销方面可能存有疑虑,以及对stack上的信息有一些隐含假设,不一定对各种服务器workloads都成立,这个方向我还会继续跟进。




  

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