服務器平臺計算性能工具Linpack服務器性能測試利器_一_.pdf

產 品 技 術

服務器平臺 文｜趙吉志

計算性能工具Linpack

服務器性能測試利器 (一)

計算機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。業(yè)界有多種測試基準，有的是基于實際的應用種類如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，測試內存帶寬的stream。本專題將對幾個常見且權威的測試基準以及其使用

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 浮點計算峰值，它是指計算機每秒鐘能完

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

月，美國 Argonne國家實驗室應用數學所 采用編譯優(yōu)化選項進行優(yōu)化，不得更改代 值和實測浮點峰值。

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。 理論浮點峰值是該計算機理論上能達

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計算的最大次數，

數學軟件的可能性。后來便提出了 Linpack

性代數方程組，達到指定的精度要求，可 它主要是由CPU的主頻決定的。

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

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

同意并提供經費。 也叫高度并行計算基準測試，它對數組大 期執(zhí)行浮點運算的次數×系統(tǒng)中CPU數目。

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 (Mechanics)分析 除基本算法(計算量)不可改變外，可以 實測浮點峰值是指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 就是說在這臺機器上運行Linpack測試程

∠建立了將來數學軟件比較的標準。 行規(guī)模較小，已不適合現代計算機的發(fā) 序，通過各種調優(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，因此現在使用較多的測試標準為 結果。實際上在實際程序運行過程中，幾

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

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

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

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

并提供高效率的運算。 基礎上，可以調節(jié)問題規(guī)模大小N(矩陣

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

解各種數學和工程問題。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 硬件準備

運算，使得其它幾種數學軟件例如 IMSL、 佳的性能。HPL采用高斯消元法求解線性 準備硬件平臺的配置，升級到最新的

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

以足見其在科學計算上有舉足輕重的地位。 3 2

算次數為(2/3 * N－2*N)。因此，只 參數設置。

要給出問題規(guī)模N，測得系統(tǒng)計算時間T， 軟件準備

Linpack性能測試基準

總結

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