英特尔FFT性能

Question

哪个处理器在每秒某些FFT操作方面表现更好，i5-2500K还是i7-960，例如：对于16k缓冲区长度的复杂FFT就地操作？

我之所以问这个问题，是因为我想要饱和所有核心和线程，而由于i7有8个线程，而i5只有4个，我的主要关注点是SSE指令是否能够在所有8个逻辑线程上并行运行。

- Daniel Mošmondor

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是的，但如果你真的想要获得最大的性能，那么你不能忽视库的选择。 - Paul R

@Paul - 是的，我可能会选择定制的汇编语言解决方案来完成最终的工作。 - Daniel Mošmondor

我怀疑它的速度是否能与FFTW相媲美 - 这很难超越。 - Paul R

Daniel Mošmondor，这很困难。另外，FFTW和英特尔的MKL非常快，不是每个程序员都能在汇编中击败它们。 - osgx

@osgx，我最终使用了fftw。当然，没有其他库能够与之相提并论。 - Daniel Mošmondor

Answer 1

这个测试http://ixbtlabs.com/articles3/cpu/ci7-turbo-ht-p1.html?pages=ci7-turbo-ht-p1.html表明，在FFT方面，启用i7的HT并没有带来任何收益。（科学应用程序表格中的FFT行）。FFT来自MATLAB（基于一个名为FFTW的库）。

i7-960有4个核心和8个线程，来自HyperThreading（HT）。正如ixbt所示，HT不能帮助计算更多的FFT，因此我建议您购买更新的i5-2500，它具有相同的4个核心，但更高的频率、更大的Turbo Boost（动态超频）和更新的技术。

此外，这个“i5”是下一代微架构（SNB - Sandy Bridge）的，并且它具有AVX（每GHz两倍的FLOPS）。如果FFT可以使用它（使用现代库和现代编译器），它应该几乎可以将FFT性能提高一倍（如果我们不考虑内存带宽限制）。英特尔表示，他们的新MKL中从AVX增长了1.8倍: http://software.intel.com/en-us/articles/intel-avx-optimization-in-intel-mkl-v103/ 引用： AVX / NHM（启用AVX的Nehalem NHM）在N = 1024的基数2 1D CFFTs上的加速比为1.8倍

因此，i5-2500每个时钟周期从AVX获得1.8倍的性能提升，它具有更高的GHz（从规格和TurboBoost都是如此），并支持更快的内存（NHM为DDR3-1066，i5 SND为DDR3-1333）。

- osgx

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0％的增益是因为仍然只有4个物理FPU，其具有8个线程争夺。对于数学密集型计算，本来会发生2个线程的I/O上下文切换，但实际上从未发生，因此在最大负载下它的表现就像四核心处理器。 - Jesus Ramos

Answer 2

我会说不，i7有8个线程的一个特点是，在上下文切换时（由于逻辑核心的存在，这种情况会更频繁发生），FPU状态是不被保留的，这意味着一旦FPU操作恢复，它必须重新填充FPU结构，以便完成操作。从我所了解的情况来看，i5-2500k会更快地完成这个过程，因为线程只在每个核心之间竞争，而不是在使用FPU时产生更高的竞争率（只有4个FPU）。

P.S：我可能错了，因为我对960的具体情况不确定，但这是我过去一些工作中发现的。

- Jesus Ramos

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如果有人能够用基准测试来支持这一点，那就太好了。感谢提供了一种不浪费金钱却得不到任何东西的方式。 - Daniel Mošmondor

i7-960在PassMark上得分6676，i5-2500k得分7263。 - Jesus Ramos

看起来i5-2500k会胜过它，让我看看能否找到一个LinPack测试运行。 - Jesus Ramos

谢谢。如果您能提供特定FFT案例（基准）的信息，那就太棒了。 - Daniel Mošmondor

我这里正在进行原始FPU性能测试，但似乎找不到FFT或FFTW的任何基准测试。 - Jesus Ramos