[C++, Компиляторы, C, Разработка под MacOS, Процессоры] Компиляция C/C++ на Apple M1 (перевод)
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Заинтригованный впечатляющими бенчмарками M1, я достал последний Mac Mini, чтобы замерить скорость компиляции на C/C++.
Измеряем локальный build2 (без репозитория пакетов), который включает преимущественно код на C++ (611 единиц трансляции) с некоторыми блоками на C (29) и связками между ними (19). Такой бенчмарк требует только компилятора C++ и входит в тестовый набор Phoronix, поэтому можно сравниться с большим количеством процессоров.
Бенчмарк Phoronix в настоящее время использует build2 0.12.0, у нас 0.13.0 (текущий релиз), здесь сборка выполняется примерно на 10% медленнее.
После настройки Mac OS и установки инструментов командной строки для XCode 12.2 у нас есть всё необходимое:
$ clang++ --version
Apple clang version 12.0.0 (clang-1200.0.32.27)
Target: arm64-apple-darwin20.1.0
Судя по _LIBCPP_VERSION в заголовке __version файла libc++, эта версия Apple Clang ответвилась от ванильного Clang где-то в процессе разработки 10.0.0.
Возможно, вы также заметили, что название процессора в триплете Apple Clang отличается от стандартного aarch64. На самом деле config.guess показывает следующее:
$ ./config.guess
aarch64-apple-darwin20.1.0
Чтобы не использовать два названия для одного и того же, build2 канонизировал arm64 в aarch64, поэтому в buildfiles мы всегда видим aarch64.
Проверим количество аппаратных потоков в sysctl:
$ sysctl -n hw.ncpu
8
Здесь 8 потоков, это 4 производительных ядра и 4 энергоэффективных. В первом прогоне задействуем все ядра. Очевидно, это даёт наилучший результат:
$ time sh ./build2-install-0.13.0.sh --local --yes ~/install
163s
Приятным сюрпризом оказалось то, что build2 0.13.0 заработал без особых проблем, хотя он вышел раньше M1. Поскольку в ARM слабое упорядочение памяти, это также послужило дополнительной проверкой многопоточной реализации build2 и интенсивного использования атомиков.
Для начала сравним M1 с моей рабочей станцией на 8-ядерном Intel Xeon E-2288G (по сути, i9-9900K плюс ECC). Та же сборка на ванильном Clang занимает 131 с. Хотя это лучший результат, но производительность M1 всё равно впечатляет. Особенно если учесть, что во время компиляции рабочая станция буквально изрыгает горячий воздух и гудит как самолёт, а М1 тихо шуршит с едва заметным потоком тёплого воздуха.
Однопоточный бенчмарк оценивает производительность CPU в инкрементальных билдах:
$ time sh. /build2-install-0.13.0.sh --local --yes-j 1 ~ / install
691s
Ядро E-2288G справляется за 826 секунд. Таким образом, ядро Xeon на 5 ГГц на самом деле медленнее, чем ядро M1 на 3,2 ГГц.
Еще один интересный результат — четырёхпоточный прогон, который использует только производительные ядра М1:
$ time sh ./build2-install-0.13.0.sh --local --yes -j 4 ~/install
207s
Хотя он несколько медленнее восьмиядерного теста, но зато использует меньше памяти. Таким образом, такой вариант имеет смысл на системах с недостатком оперативной памяти (как на всех современных машинах M1).
Вот краткое изложение всех результатов:
CPU CORES/THREADS TIME
-------------------------
E-2288G 8/16 131s
M1 4+4 163s
M1 4 207s
M1 1 691s
E-2288G 1 826s
Понятно, что во многих отношениях это сравнение яблок с апельсинами (рабочая станция против мобильного устройства, старый дизайн и техпроцесс против самого современного и т. д.)
Теперь добавим несколько интересных результатов из бенчмарка Phoronix. В частности, уместно взять показатели новейших рабочих станций и мобильных процессоров Intel и AMD. Вот моя подборка (можете составить собственную, только не забудьте добавить дополнительные 10% к результатам Phoronix; также обратите внимание, что в большинстве тестов используется GCC вместо Clang):
CPU CORES/THREADS TIME
------------------------------------------
AMD Threadripper 3990X 64/128 56s
AMD Ryzen 5950X 16/32 71s
Intel Xeon E-2288G 8/16 131s
Apple M1 4+4 163s
AMD Ryzen 4900HS 8/16 176s*
Apple M1 4 207s
AMD Ryzen 4700U 8/8 222s
Intel Core 1185G 4/8 281s*
Intel Core 1165G 4/8 295s
* Экстраполяция.
Обратите внимание, что результаты для лучших мобильных Intel (1185G) и AMD (4900HS), к сожалению, ещё не доступны, и приведённые цифры экстраполированы на основе частоты и других бенчмарков.
Из приведённой выше таблицы легко понять, что Apple M1 — впечатляющий процессор, особенно с учётом энергопотребления. Более того, это первый общедоступный ARM-процессор настольного класса. Для сравнения, та же сборка на Raspberry Pi 4B занимает 1724 секунды, то есть более чем в 10 раз медленнее! Хотя мы не можем тут загрузить Linux или Windows, но есть некоторые свидетельства, что они работают на виртуальных машинах с приличной производительностью. В итоге, конвейер непрерывной сборки на базе ARM может стать стандартным.
Увидев бенчмарки M1, невольно задаёшься вопросом, как Apple такое удалось. Хотя есть много спекуляций с некоторыми элементами чёрной магии и колдовства, но вполне хорошим источником технической информации мне показалась эта статья о M1 на Anandtech (и ещё одна там по ссылке). Основные моменты:
Процесс TSMC 5 нм
По сравнению с интеловскими 10 нм (для 11x5G, 14 нм для E-2288G) и 7 нм у AMD/TSMC.
LPDDR4-4266 RAM
Только новейшие мобильные процессоры от Intel и AMD работают с такой быстрой памятью.
Большой кэш L1
У M1 необычно большой кэш L1 для команд и данных.
Большой и быстрый общий кэш L2
В отличие от процессоров Intel и AMD, которые используют отдельные кэши L2 меньшего объёма и большой, но более медленный общий кэш L3, в процессоре M1 реализован быстрый и большой общий кэш L2.
Широкое ядро
У M1 необычайно «широкое» ядро, которое выполняет несколько инструкций параллельно и/или не по порядку. Есть предположение, что из-за слабого упорядочения памяти ARM и кодирования команд фиксированного размера, Apple смогла сделать гораздо более широкое ядро.
Было бы также интересно посмотреть, как Apple сможет масштабировать эту конструкцию на большее количество ядер.
===========
Источник:
habr.com
===========
===========
Автор оригинала: Boris Kolpackov
===========Похожие новости:
- [Разработка под Linux, Настольные компьютеры, Ноутбуки, IT-компании] Разработчик запустил на краудфандинговой платформе Patreon сбор денег на адаптацию Linux для Maс на M1
- [Информационная безопасность, Платежные системы] Большая ретроспектива участия RBK.money в The Standoff 2020
- [IT-инфраструктура, Amazon Web Services, DevOps, Облачные сервисы] AWS re:Invent. Главные анонсы первого дня (Part 2)
- [ERP-системы] SAP Business One 10: SAP HANA 2.0, web-клиент Fiori, интеграция с MS Office 365 и много других обновлений
- [Информационная безопасность, Социальные сети и сообщества] Настройки приватности Facebook VS OSINT
- [Высокая производительность, JavaScript, Программирование, TypeScript] Производительность TypeScript (перевод)
- [Обработка изображений, Машинное обучение, Компьютерное железо, Видеокарты, Natural Language Processing] Играемся с Новыми GPU на базе Ampere от Nvidia и пробуем MIG
- [Исследования и прогнозы в IT, Развитие стартапа, Научно-популярное, Биотехнологии] Генный драйв и CRISPR: история, потенциал и стартапы (перевод)
- [Веб-аналитика, Управление e-commerce, Повышение конверсии, Управление продажами] Яндекс.Советник — как часто с вашего сайта уходят в Маркет
- [Информационная безопасность, Управление персоналом, Удалённая работа] Microsoft пообещала поменять систему слежки за сотрудниками Productivity Score после волны критики от экспертов
Теги для поиска: #_c++, #_kompiljatory (Компиляторы), #_c, #_razrabotka_pod_macos (Разработка под MacOS), #_protsessory (Процессоры), #_c, #_c++, #_apple_m1, #_c++, #_kompiljatory (
Компиляторы
), #_c, #_razrabotka_pod_macos (
Разработка под MacOS
), #_protsessory (
Процессоры
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 13:44
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 Заинтригованный впечатляющими бенчмарками M1, я достал последний Mac Mini, чтобы замерить скорость компиляции на C/C++. Измеряем локальный build2 (без репозитория пакетов), который включает преимущественно код на C++ (611 единиц трансляции) с некоторыми блоками на C (29) и связками между ними (19). Такой бенчмарк требует только компилятора C++ и входит в тестовый набор Phoronix, поэтому можно сравниться с большим количеством процессоров. Бенчмарк Phoronix в настоящее время использует build2 0.12.0, у нас 0.13.0 (текущий релиз), здесь сборка выполняется примерно на 10% медленнее.
После настройки Mac OS и установки инструментов командной строки для XCode 12.2 у нас есть всё необходимое: $ clang++ --version
Apple clang version 12.0.0 (clang-1200.0.32.27) Target: arm64-apple-darwin20.1.0 Судя по _LIBCPP_VERSION в заголовке __version файла libc++, эта версия Apple Clang ответвилась от ванильного Clang где-то в процессе разработки 10.0.0. Возможно, вы также заметили, что название процессора в триплете Apple Clang отличается от стандартного aarch64. На самом деле config.guess показывает следующее:
$ ./config.guess
aarch64-apple-darwin20.1.0 Чтобы не использовать два названия для одного и того же, build2 канонизировал arm64 в aarch64, поэтому в buildfiles мы всегда видим aarch64. Проверим количество аппаратных потоков в sysctl: $ sysctl -n hw.ncpu
8 Здесь 8 потоков, это 4 производительных ядра и 4 энергоэффективных. В первом прогоне задействуем все ядра. Очевидно, это даёт наилучший результат: $ time sh ./build2-install-0.13.0.sh --local --yes ~/install
163s Приятным сюрпризом оказалось то, что build2 0.13.0 заработал без особых проблем, хотя он вышел раньше M1. Поскольку в ARM слабое упорядочение памяти, это также послужило дополнительной проверкой многопоточной реализации build2 и интенсивного использования атомиков.
Для начала сравним M1 с моей рабочей станцией на 8-ядерном Intel Xeon E-2288G (по сути, i9-9900K плюс ECC). Та же сборка на ванильном Clang занимает 131 с. Хотя это лучший результат, но производительность M1 всё равно впечатляет. Особенно если учесть, что во время компиляции рабочая станция буквально изрыгает горячий воздух и гудит как самолёт, а М1 тихо шуршит с едва заметным потоком тёплого воздуха. Однопоточный бенчмарк оценивает производительность CPU в инкрементальных билдах: $ time sh. /build2-install-0.13.0.sh --local --yes-j 1 ~ / install
691s Ядро E-2288G справляется за 826 секунд. Таким образом, ядро Xeon на 5 ГГц на самом деле медленнее, чем ядро M1 на 3,2 ГГц. Еще один интересный результат — четырёхпоточный прогон, который использует только производительные ядра М1: $ time sh ./build2-install-0.13.0.sh --local --yes -j 4 ~/install
207s Хотя он несколько медленнее восьмиядерного теста, но зато использует меньше памяти. Таким образом, такой вариант имеет смысл на системах с недостатком оперативной памяти (как на всех современных машинах M1). Вот краткое изложение всех результатов: CPU CORES/THREADS TIME ------------------------- E-2288G 8/16 131s M1 4+4 163s M1 4 207s M1 1 691s E-2288G 1 826s Понятно, что во многих отношениях это сравнение яблок с апельсинами (рабочая станция против мобильного устройства, старый дизайн и техпроцесс против самого современного и т. д.) Теперь добавим несколько интересных результатов из бенчмарка Phoronix. В частности, уместно взять показатели новейших рабочих станций и мобильных процессоров Intel и AMD. Вот моя подборка (можете составить собственную, только не забудьте добавить дополнительные 10% к результатам Phoronix; также обратите внимание, что в большинстве тестов используется GCC вместо Clang): CPU CORES/THREADS TIME ------------------------------------------ AMD Threadripper 3990X 64/128 56s AMD Ryzen 5950X 16/32 71s Intel Xeon E-2288G 8/16 131s Apple M1 4+4 163s AMD Ryzen 4900HS 8/16 176s* Apple M1 4 207s AMD Ryzen 4700U 8/8 222s Intel Core 1185G 4/8 281s* Intel Core 1165G 4/8 295s * Экстраполяция. Обратите внимание, что результаты для лучших мобильных Intel (1185G) и AMD (4900HS), к сожалению, ещё не доступны, и приведённые цифры экстраполированы на основе частоты и других бенчмарков. Из приведённой выше таблицы легко понять, что Apple M1 — впечатляющий процессор, особенно с учётом энергопотребления. Более того, это первый общедоступный ARM-процессор настольного класса. Для сравнения, та же сборка на Raspberry Pi 4B занимает 1724 секунды, то есть более чем в 10 раз медленнее! Хотя мы не можем тут загрузить Linux или Windows, но есть некоторые свидетельства, что они работают на виртуальных машинах с приличной производительностью. В итоге, конвейер непрерывной сборки на базе ARM может стать стандартным. Увидев бенчмарки M1, невольно задаёшься вопросом, как Apple такое удалось. Хотя есть много спекуляций с некоторыми элементами чёрной магии и колдовства, но вполне хорошим источником технической информации мне показалась эта статья о M1 на Anandtech (и ещё одна там по ссылке). Основные моменты: Процесс TSMC 5 нм
По сравнению с интеловскими 10 нм (для 11x5G, 14 нм для E-2288G) и 7 нм у AMD/TSMC. LPDDR4-4266 RAM Только новейшие мобильные процессоры от Intel и AMD работают с такой быстрой памятью. Большой кэш L1 У M1 необычно большой кэш L1 для команд и данных. Большой и быстрый общий кэш L2 В отличие от процессоров Intel и AMD, которые используют отдельные кэши L2 меньшего объёма и большой, но более медленный общий кэш L3, в процессоре M1 реализован быстрый и большой общий кэш L2. Широкое ядро У M1 необычайно «широкое» ядро, которое выполняет несколько инструкций параллельно и/или не по порядку. Есть предположение, что из-за слабого упорядочения памяти ARM и кодирования команд фиксированного размера, Apple смогла сделать гораздо более широкое ядро. Было бы также интересно посмотреть, как Apple сможет масштабировать эту конструкцию на большее количество ядер. =========== Источник: habr.com =========== =========== Автор оригинала: Boris Kolpackov ===========Похожие новости:
Компиляторы ), #_c, #_razrabotka_pod_macos ( Разработка под MacOS ), #_protsessory ( Процессоры ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 13:44
Часовой пояс: UTC + 5