Сравнение эффективности компиляторов под Эльбрус на примере решета Эратосфена
На Хабре уже тестирование Эльбрусов на разных языках программирования (например, здесь [1]). И данный обзор стоит рассматривать как дополнение, с ещё одним тестом, новыми версиями компиляторов и новыми участниками (Rust, С++). Так же обзор сделан с упором на тест возможностей именно компиляторов и настройки оптимизации.
Тестовые стенды:
x86:
-
AMD FX-6300@3500 Мгц. (турбобуст отключен).
-
Intel Celeron (Haswell) G1820@2700 Мгц.
Софт:
Ubuntu 22.04.
Java: OpenJDK Runtime Environment (build 11.0.25+9-post-Ubuntu-1ubuntu122.04).
Rust: rustc / cargo v.1.83.0; LLVM version: 19.1.1.
C++: GCC v11.4.0; LLVM version 19.1.5.
e2k:
-
Эльбрус 8С@1200 Мгц.
Софт:
Java: OpenJDK Runtime Environment (build 11.0.15-Unipro+0-adhoc.root.openjdk11-11.0.15).
Rust: rustc / cargo v.1.57.0.
C++: GCC v9.3.0 compatible; LLVM version 13.0.1.
Испытуемые: Java, Rust, C++(GCC, LLC).
Тест.
В качестве теста выступает решето Эратосфена в блочном варианте. Один поток. На трёх языках реализовано максимально идентично. Программа в консольном варианте. Есть возможность повторного расчёта.
Методика тестирования.
Выполняем два запуска по пять прогонов поиска простых чисел в диапазоне 0 - 5*108. Первый прогон разогревочный и в расчёт не идёт. Для Java прогревочный проход обязателен. И, как показала практика, на C++ и Rust первый прогон тоже чуть медленнее. По оставшимся результатам двух прогонов вычисляется средний показатель.
Результаты тестов.
В сравнении gcc и llc, gcc оказался чуть эффективнее, но разница очень маленькая, меньше 1%. Поэтому ниже в тестах будут фигурировать значения llc с обозначением gcc/llc. Значения указаны в миллисекундах.
Некоторые неожиданности.
Ожидалось, что исполняемые файлы, полученные на одной x86-машине должны работать на другой x86-машине. Но файлы, скомпилированные GCC/LLC на AMD FX с настройкой оптимизации выше чем O0, на Intel Celeron (Haswell) выпадали с ошибкой: "Недопустимая инструкция (образ памяти сброшен на диск)". Однако с Rust таких проблем не наблюдалось. И так же всё, что скомпилировано на Intel, работало на AMD FX. При этом, независимо от того, на какой машине был получен исполняемый файл, результаты тестов совпадали.
|
|
gcc |
gcc/llc O2 |
gcc/llc O3 |
gcc/llc O4 |
Rust |
Rust |
Java |
|
Elbrus 8C @ 1.2Ghz |
45712 |
4694 |
3912 |
3830 |
4941 |
5033 |
19357 |
|
AMD FX @ 3.5Ghz |
7743 |
2373 |
2208 |
2205 |
1818 |
1918 |
4635 |
|
Cel G1820 @ 2.7Ghz |
7508 |
1648 |
1523 |
1543 |
1183 |
1213 |
5123 |
Жирным выделены результаты самых удачных настроек компиляции для каждой машины.
Сразу бросается в глаза разница между gcc O0 и gcc/llc O2 на Эльбрусе. Такова плата за запуск неоптимизированных программ на e2k.
В отличие от x86, для Эльбруса оптимизация O4 даёт профит.
А вот для Rust везде лучший результат показала оптимизация O2.
И так, лучшие настройки оптимизации для данного теста на платформах:
-
x86: Rust - O2, C++ - O3.
-
e2k: Rust - O2, C++ - O4.
P.S.
Не являюсь специалистом по Rust и C++. Код достаточно простой и там вряд ли будут серьёзные недочёты. Но мог недоработать в плане настроек компиляции.
Благодарю компанию МЦСТ за возможность ознакомления с ЦП семейства Эльбрус!
Ресурсы:
Исходник Java [2], исходник Rust [3], исходник C++ [4]
Автор: VVS_AMD
Источник [5]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/kompilyatory-2/405010
Ссылки в тексте:
[1] здесь: https://habr.com/ru/companies/icl_group/articles/648219/
[2] Исходник Java: https://gitlab.com/vvsamd/the-sieve-of-eratosthenes-in-java
[3] исходник Rust: https://gitlab.com/vvsamd/the-sieve-of-eratosthenes-in-rust
[4] исходник C++: https://gitlab.com/vvsamd/the-sieve-of-eratosthenes-in-c/edit#js-general-project-settings
[5] Источник: https://habr.com/ru/articles/866460/?utm_campaign=866460&utm_source=habrahabr&utm_medium=rss
Нажмите здесь для печати.