Как стать автором
Обновить
120.22
Рейтинг

Оптимизация для Intel Atom на пальцах

Блог компании Intel

Начну, пожалуй, с очевидного (слева от этого текста). Изображение, приведенное здесь, довольно известно. Оно показывает, что сотрудники Интел обычно носят на пальцах вместо колец процессоры Atom и рисовые зерна.
Оно демонстрирует размер процессора Intel Atom в сравнении с рисовым зерном. А я продемонстрирую вам буквально «на пальцах» простые и, надеюсь, полезные для программистов на С\С++ советы по оптимизации софта для Intel Atom.
Вообще, единственный открытый официальный источник оптимизационной мудрости для процессоров Intel — это Intel® 64 and IA-32 Architectures Optimization Reference Manual — содержит целую главу (#13), посвященную Atom. Там даются многочисленные советы по оптимизации… но только для тех, кто пишет на ассемблере. Вот типичный пример:
"Assembly/Compiler Coding Rule 4. -For Intel Atom processors, place a MOV instruction between a flag producer instruction and a flag consumer instruction that would have incurred a two-cycle delay. This will prevent partial flag dependency."
Вы все поняли? Отлично!
Но число Атомов во вселенной постоянно растет, а число пишущих софт на ассемблере — убывает, то что многим остается только переживать комплекс неполноценности читать более высокоуровневые советы ниже.

  1. Многопоточность, точнее — двухпоточность, по числу логических ядер. На Atom — очень эффективный Hyper Threading (имеется в большинстве моделей Atom). Так что если вы распарараллелите ваш код на два потока, то можете расчитывать на прирост производительности 30-50% ( против ожидаемых 15-20% на десктопных архитектурах Intel).
  2. Выравнивание памяти. При выравнивании памяти на 16 байт реально получить 10% выигрыша в приложении, активно выделяющем и копирующем память.
  3. Серьезная угроза производительности — многократный вызов коротких (небольших) функций. По возможности, такие функции надо или объединять, или принудительно встраивать (inline). Выигрыш производительности от такой простейшей оптимизации на серьезных приложениях может достигать 20%! Короткие функции могут прятаться в используемых библиотеках (например, математических), а также в разделяемых объектах Linux (PIC code). Кстати, следующая ф-я тоже будет короткой в случае, если bar =0.
    void foo() {
    if (bar) {
    /* делаем что-то нужное, длинное и сложное */
    }
    }
  4. Кэш в Atom небольшой, так что здесь особенно актуальна локальность доступа к данным -т.е. по возможности не «прыгать» по массивам, а обходить их последовательно; объединять в структуру то, что часто используется и не грузить кэш доступом к мертвым душам данным.
  5. Atom очень медленно работает с данными типа double. Примерно в 5 раз медленнее, чем с float! Причем, как в скалярных, так и векторных инструкциях (SSE). Так что, по возможности, откажитесь от двойной точности.
  6. Также медленно Atom занимается делением. Лучше вообще не делить, но если приходится, то знайте, что беззнаковое деление быстрее знакового, 8-битное быстрее 16-битного, которое, конечно же, быстрее 32-битного. У компилятора Intel есть специальный флаг для понижения точности = ускорения деленя “-no-prec-div”. И еще — блок деления в процессоре один, он совместно используется всеми потоками, так что это может стать узким местом.
  7. Работать с float (даже в скалярном случае) быстрее через векторные инструкции (или интринсики).
    Флаг “–fpmath=sse” компилятора gcc генерирует код с x87 на sse. Компилятор Intel делает то же самое
    автоматически..
  8. И, наконец, компиляторы. Вот рекоммендуемые флаги для компиляции под Atom. Помимо вышеописанных ускорений, компилятор Intel оптимизирует код на уровне микроинструкций (инженеры Интел честно изучили приведенный в начале мануал :) )
    gcc < 4.5: -march=core2 -mtune=generic -fpmath=sse –O3 [–ffast-math]
    gcc >=4.5: -march=atom –fpmath=sse -03 [-flto] [–ffast-math]
    icc < 11.1: -xL –O3 –ipo [-fno-alias] [-no-prec-div]
    icc >=11.1: -xSSE3_ATOM –ipo [–ansi-alias] [-no-prec-div]


Советы даны просто в форме рецептов, без пояснений, почему это так. Но стандартный ответ звучит как «Так создал Бог устроен Atom». Если требуются более глубокие объяснения — комментарии и личная переписка к вашим услугам.
Теги:
Хабы:
Всего голосов 80: ↑76 и ↓4 +72
Просмотры 31K
Комментарии Комментарии 35

Информация

Дата основания
Местоположение
США
Сайт
www.intel.ru
Численность
5 001–10 000 человек
Дата регистрации
Представитель
Victoria Zhislina