CPU算力提升与实际性能提升的关系

关于SPEC2006CPU和RedisBenchmark的理解

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最近研究过硬件CPU的性能和Redis这样单线程重IO服务
突然想对比一下CPU算力提升占Redis性能提升的比率情况

性能很大程度由CPU决定,但是其他部分的提升也会有一些促进作用.
比如内存带宽,IO调度算法优化等.

最近发现使用完全相同的SPECCPU2006进行计算的结果与redisbenchmark的结果其实并不是严格对应的.
所以进行了一下简单对比.发现一些小规律.
1. Intel的至强v1到v4世代的性能提升其实很慢.
   因为AMD没有一战之力,导致Intel疯狂挤牙膏.
2. 当时的架构-制程的更新模式里面.制程升级带来的更多的是能耗而不是性能.
   架构升级能够带来更多的IPC提升和性能优化.
3. 进入至强可扩展阶段后. Intel CPU因为有AMD ZEN家族的压力性能提升明显
   但是三代可扩展依旧无法打赢ZEN4 EPYC
4. SPEC的提升占Redis benchmark的提升越来越少. 认为内存带宽以及其他
   架构优化的提升能够比算力的提升带来更多的收益.
5. 国产CPU的比相同值的IntelCPU的benchmark值要低一点.还是有很大需要优化的路要走.

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测试结果-SPEC

CPU型号	主频	测试平均数	CPU信息
E5-2620	2.0Ghz	17.1	2012年 32nm Sandy Bridge-EP 物理机
E5-2630V2	2.6Ghz	21.3	2013年 22nm Ivy Bridge-EP 虚拟化平台 CentOS7有超售
E5-2630V3	2.4Ghz	21.9	2014年 22nm Haswell-EP 虚拟化平台 CentOS8有超售
E5-2630V4	2.2Ghz	24.3	2016年 14nm Broadwell EP 虚拟化平台 CentOS8
Golden 5118	2.3Ghz	28.7	2017年 14nm Skylake SP CentOS7物理机
Golden 6150	2.7Ghz	35.1	2017年 14nm Skylake SP CentOS8
Golden 5218	2.3Ghz	26.6	2019年 14nm Cascade Lake CentOS8 虚拟机SSD
Golden 8369HB	3.3Ghz	36.8	2021年 14nm Cooper Lake-SP CentOS8 阿里云
AMD 9T34	3.4Ghz	60.7	2022年Q4 5nm AMD ZEN4 CentOS8 阿里云

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执行命令

cd /speccpu2006-v1.0.1/ && source shrc && bin/relocate && nohup runspec --reportable -c x86.cfg -n 1 -r 1 --tuning base int &

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国产化的-SPEC

CPU型号	主频	测试平均数	CPU信息
飞腾 2500	2.1Ghz	13.3	飞腾最新CPU,双路128核心1T内存
海光7285	2.5Ghz	25	中科曙光AMD ZEN1架构. 14nm 三星
鲲鹏920	2.6Ghz	27.8	华为2019年发布 双路128核心1T内存 台积电7nm
倚天710	2.7Ghz	52	阿里平头哥2022年发布ArmV9.0 单路支持128核心 台积电5nm

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Redis benchmark与SPEC2006的结果总图