服務(wù)器平臺計算性能工具Linpack服務(wù)器性能測試?yán)鱛一_.pdf

產(chǎn) 品 技 術(shù)

服務(wù)器平臺 文｜趙吉志

計算性能工具Linpack

服務(wù)器性能測試?yán)?(一)

計算機(jī)硬件的不斷升級帶來了系統(tǒng)處理性能的持續(xù)提高，如何對平臺的性能作出正確的判斷是性能測試的

主要目標(biāo)。業(yè)界有多種測試基準(zhǔn)，有的是基于實際的應(yīng)用種類如TPC－C，有的是測試系統(tǒng)某一部分的性能，

如測試硬盤吞吐能力的IOmeter，測試內(nèi)存帶寬的stream。本專題將對幾個常見且權(quán)威的測試基準(zhǔn)以及其使用

方法作一下介紹。

Linpack的起源及原始用途 Linpack測試包括三類，Linpack100、 性能的一個重要指標(biāo)就是計算峰值，例如

Linpack是線性系統(tǒng)軟件包(Linear system Linpack1000和HPL。Linpack100求解規(guī)模為 浮點(diǎn)計算峰值，它是指計算機(jī)每秒鐘能完

package)的縮寫，主要開始于 1974年 4 100階的稠密線性代數(shù)方程組，它只允許 成的浮點(diǎn)計算最大次數(shù)。包括理論浮點(diǎn)峰

月，美國 Argonne國家實驗室應(yīng)用數(shù)學(xué)所 采用編譯優(yōu)化選項進(jìn)行優(yōu)化，不得更改代 值和實測浮點(diǎn)峰值。

主任 Jim Pool，在一系列非正式的討論會 碼，甚至代碼中的注釋也不得修改。 理論浮點(diǎn)峰值是該計算機(jī)理論上能達(dá)

中評估，建立一套專門解線性系統(tǒng)問題之 Linpack1000要求求解規(guī)模為1000階的線 到的每秒鐘能完成浮點(diǎn)計算的最大次數(shù)，

數(shù)學(xué)軟件的可能性。后來便提出了 Linpack

性代數(shù)方程組，達(dá)到指定的精度要求，可 它主要是由CPU的主頻決定的。

計劃案送到國家科學(xué)基金會 (NationalSci- 以在不改變計算量的前提下進(jìn)行算法和代

ence Foundation)審核，經(jīng)國家科學(xué)基金會 碼優(yōu)化。HPL即High PerformanceLinpack， 理論浮點(diǎn)峰值＝CPU主頻×CPU每個時鐘周

同意并提供經(jīng)費(fèi)。 也叫高度并行計算基準(zhǔn)測試，它對數(shù)組大 期執(zhí)行浮點(diǎn)運(yùn)算的次數(shù)×系統(tǒng)中CPU數(shù)目。

Linpack主要特色是： 小N沒有限制，求解問題的規(guī)模可以改變，

∠率先開創(chuàng)了力學(xué) (Mechanics)分析 除基本算法(計算量)不可改變外，可以 實測浮點(diǎn)峰值是指Linpack測試值，也

軟件的制作。 采用其它任何優(yōu)化方法。前兩種測試運(yùn) 就是說在這臺機(jī)器上運(yùn)行Linpack測試程

∠建立了將來數(shù)學(xué)軟件比較的標(biāo)準(zhǔn)。 行規(guī)模較小，已不適合現(xiàn)代計算機(jī)的發(fā) 序，通過各種調(diào)優(yōu)方法得到的最優(yōu)的測試

∠提供軟件鏈接庫，允許使用者加以 展，因此現(xiàn)在使用較多的測試標(biāo)準(zhǔn)為 結(jié)果。實際上在實際程序運(yùn)行過程中，幾

修正以便處理特殊問題，當(dāng)然程序名稱必須 HPL，而且階次N也是linpack測試必須指 乎不可能達(dá)到實測浮點(diǎn)峰值，更不用說達(dá)

改寫，并應(yīng)注明修改之處，以尊重原作者， 明的參數(shù)。 到理論浮點(diǎn)峰值了。這兩個值只是作為衡

并避免他人誤用。 HPL是針對現(xiàn)代并行計算機(jī)提出的測 量機(jī)器性能的一個指標(biāo)，用來表明機(jī)器處

∠兼顧了對各計算機(jī)系統(tǒng)的通用性， 試方式。用戶在不修改任意測試程序的 理能力的一個標(biāo)尺和潛能的度量。

并提供高效率的運(yùn)算。 基礎(chǔ)上，可以調(diào)節(jié)問題規(guī)模大小N(矩陣

至目前為止， Linpack還是廣泛地應(yīng)用于 大小)、使用到的CPU數(shù)目、使用各種優(yōu) 測試過程

解各種數(shù)學(xué)和工程問題。也由于它高效率的 化方法等來執(zhí)行該測試程序，以獲取最 硬件準(zhǔn)備

運(yùn)算，使得其它幾種數(shù)學(xué)軟件例如 IMSL、 佳的性能。HPL采用高斯消元法求解線性 準(zhǔn)備硬件平臺的配置，升級到最新的

MATLAB紛紛加以引用來處理矩陣問題， 所 方程組。當(dāng)求解問題規(guī)模為N時，浮點(diǎn)運(yùn) BIOS、BMC等版本，調(diào)整對性能有影響的

以足見其在科學(xué)計算上有舉足輕重的地位。 3 2

算次數(shù)為(2/3 * N－2*N)。因此，只 參數(shù)設(shè)置。

要給出問題規(guī)模N，測得系統(tǒng)計算時間T， 軟件準(zhǔn)備

Linpack性能測試基準(zhǔn)

總結(jié)

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