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“Bulldozer”に適したスレッド配分の方法とは?

2011 - 11/04 [Fri] - 18:00

A quick look at Bulldozer thread scheduling(The Tech Report)

知っての通り、AMDの“Bulldozer”はモジュール構造が特徴である。“Bulldozer”のモジュールでは整数演算コアは2つ独立して有するものの、FPUやL2キャッシュ、フロントエンド、命令フェッチ、デコードユニットなどは2つのコアで共有している。これはOSやアプリケーションの開発者にとっては最良の性能を発揮させるのにどうすれば良いかと頭を抱えさせるものとなる。
AMDはこのモジュールによる共有構造の方がIntelのようにリソースがより多い1コアで2スレッド駆動させる(=HyperThreading technology)よりも効率的だと述べている。その背景として、“Bulldozer”方式のモジュール構造の方がSMTよりもスレッドあたりでは強力で、リソースの競合が起こらないためであるとしている。

 
この理論は非常によく出来たものに聞こえる。だが、当然疑問として出てくるのは例えば8-core,4-moduleの“Bulldozer”においてどうすれば良いスレッドのスケジューリングができるかということである。4-threadを使用するアプリケーションの場合の最良の性能が出せるスレッド割り振りの方法と言い換えてもいい。この場合、4-threadをモジュールで対になるコアの両方に割り振られるようにする―つまり4-threadを4-core,2moduleで処理させる、あるいは1つのモジュールには1-threadのみとして4-moduleを使用して4-threadを処理すれば良いのかということになる。

リソースを共有していることを考えると4-threadを4つのモジュールに割り振った方が良さそうに見える。IntelのHyperThreading technologyの場合はこの通りで、4-threadを2-core(HTTで4-thread分)に割り振るより、4-coreに割り振った方が性能は良い。ブルドーザーにおいても、フロントエンドやFPUが1つのモジュールで共有のため、1-threadを1モジュールに割り振った方がすべてを使うことが出来る。

だが4-threadを2モジュールに割り振った場合はTurboCoreにより、より高い周波数での動作が期待できる。FX-8150ならば4-module動作ではTurboCoreの周波数は3.90GHzまでとなるが、2-module動作では4.20GHzとなる。また、AMDはモジュール間共有のL2キャッシュによるデータ共有も性能面でのメリットとして挙げている。


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