C OpenMP - масштабируемость при масштабировании

Я тестирую ускорение производительности некоторых алгоритмов при использовании OpenMP, и один из них не масштабируется. Я что-то делаю неправильно?

Сведения о ПК:

  • Память: 7,7 GiB
  • Процессор: Intel® Core ™ i7-4770 CPU @3,40 ГГц × 8
  • ОС: Ubuntu 15.04 64-разрядный
  • gcc: gcc (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2

код:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <omp.h>

int main(int argc, char **argv) {
  int test_size, i;
  double *vector, mean, stddeviation, start_time, duration;

  if (argc != 2) {
    printf("Usage: %s <test_size>\n", argv[0]);
    return 1;
  }

  srand((int) omp_get_wtime());

  test_size = atoi(argv[1]);
  printf("Test Size: %d\n", test_size);

  vector = (double *) malloc(test_size * sizeof(double));
  for (i = 0; i < test_size; i++) {
    vector[i] = rand();
  }

  start_time = omp_get_wtime();
  mean = 0;
  stddeviation = 0;
#pragma omp parallel default(shared) private(i)
  {
#pragma omp for reduction(+:mean)
    for (i = 0; i < test_size; i++) {
      mean += vector[i];
    }
#pragma omp single
    mean /= test_size;

#pragma omp for reduction(+:stddeviation)
    for (i = 0; i < test_size; i++) {
      stddeviation += (vector[i] - mean)*(vector[i] - mean);
    }
  }
  stddeviation = sqrt(stddeviation / test_size);
  duration = omp_get_wtime() - start_time;

  printf("Std. Deviation = %lf\n", stddeviation);
  printf("Duration: %fms\n", duration*1000);

  return 0;
}

Линия компиляции

gcc -c -o main.o main.c -fopenmp -lm -O3
gcc -o dp main.o -fopenmp -lm -O3

Результаты

$ OMP_NUM_THREADS=1 ./dp 100000000
166.224199ms

$ OMP_NUM_THREADS=2 ./dp 100000000
157.924034ms

$ OMP_NUM_THREADS=4 ./dp 100000000
159.056189ms

Ответы

Ответ 1

Я не воспроизвожу ваши результаты с Ubuntu 14.04.2 LTS, gcc 4.8 и 2.3 ГГц Intel Core i7. Вот результаты, которые я получаю:

$ OMP_NUM_THREADS=1 ./so30627170 100000000
Test Size: 100000000
Std. Deviation = 619920018.463329
Duration: 206.301721ms
$ OMP_NUM_THREADS=2 ./so30627170 100000000
Test Size: 100000000
Std. Deviation = 619901821.463117
Duration: 110.381279ms
$ OMP_NUM_THREADS=4 ./so30627170 100000000
Test Size: 100000000
Std. Deviation = 619883614.594906
Duration: 78.241708ms

Поскольку вывод, указанный в разделе "Результаты" вашего вопроса, не может соответствовать выходу из указанного кода, вы можете запустить старую версию своего кода.

Я думал о возможностях использования X86 внутри параллельных циклов for, но, изучая вывод сборки, в этом случае gcc уже использует инструкции SIMD. Без параметров марша, я видел gcc использовать инструкции SSE2. Компиляция с помощью -march=native или -mavx, gcc будет использовать инструкции AVX.

EDIT: Запуск версии вашей программы, я получаю:

$ ./tcc-go-desvio-padrao -w 1 -n 15 -t 100000000
2015/06/07 08:26:43 Workers: 1
2015/06/07 08:26:43 Tests: [100000000]
2015/06/07 08:26:43 # of executions of each test: 15
2015/06/07 08:26:43 Time to allocate memory: 584.477µs
2015/06/07 08:26:43 ===========================================
2015/06/07 08:26:43 Current test size: 100000000
2015/06/07 08:27:05 Time to fill the array: 1.322556083s
2015/06/07 08:27:05 Time to calculate: 194.10728ms
$ ./tcc-go-desvio-padrao -w 2 -n 15 -t 100000000
2015/06/07 08:27:10 Workers: 2
2015/06/07 08:27:10 Tests: [100000000]
2015/06/07 08:27:10 # of executions of each test: 15
2015/06/07 08:27:10 Time to allocate memory: 565.273µs
2015/06/07 08:27:10 ===========================================
2015/06/07 08:27:10 Current test size: 100000000
2015/06/07 08:27:22 Time to fill the array: 677.755324ms
2015/06/07 08:27:22 Time to calculate: 113.095753ms
$ ./tcc-go-desvio-padrao -w 4 -n 15 -t 100000000
2015/06/07 08:27:28 Workers: 4
2015/06/07 08:27:28 Tests: [100000000]
2015/06/07 08:27:28 # of executions of each test: 15
2015/06/07 08:27:28 Time to allocate memory: 576.568µs
2015/06/07 08:27:28 ===========================================
2015/06/07 08:27:28 Current test size: 100000000
2015/06/07 08:27:34 Time to fill the array: 353.646193ms
2015/06/07 08:27:34 Time to calculate: 79.86221ms

Тайминги отображаются примерно так же, как и версия OpenMP.