光速角逐——纳秒级优化训练营（2025北京站）

最新推荐文章于 2025-10-21 00:56:07 发布

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光速角逐——

纳秒级优化训练营

Training Camp

形象地说，现代CPU是以光速运转的。在光从屏幕一端行进到另一端的时间里，主流现代处理器的执行引擎可以发射数条指令。为了能“喂饱”这个高速流水线，最好有大量的cache、高速的DRAM、高速的SSD，以及使用匠心设计的软件。

本训练营紧紧围绕纳秒级优化这个目标，分上下两部分（五篇18章）从不同角度围攻这个目标。

上半部分（前三篇，每篇三章）先深挖Intel微架构所代表的现代处理器核心，理解“光速工厂”的核心结构，然后探讨考量“光速工厂”能力和效率的方法，再过渡到为工厂提供数据和指令的记忆系统。

下半部分（后两篇，共七章）先讨论影响性能的种种干扰因素（中断、CPU管理、内核调度器），再讨论如何巧妙使用软硬件资源设计出适合现代处理器的好代码。

除以上内容外，本训练营还会覆盖Intel VTUNE调优工具、perf、Intel最新推出的APX(Advanced Performance eXtensions)技术等内容。本训练营由《软件调试》和《格蠹汇编》的作者张银奎亲自讲授和带领实验。

课程形式

封闭训练：

讲解
演示
讲师带领的现场实际操作

课程时间

2025年6月6 - 8日（三天）

课程地点

北京亚运村

主办单位

格蠹信息科技（上海）有限公司
高端调试网站

第一篇：中枢

AMD和Intel微架构探秘

IA大局观

要点：架构和微架构、Core与Uncore、Uncore中的主要部件、最近几年的微架构、终端版本（酷睿）和服务器版本（XEON）。

Core——核心的核心

要点：前端、神秘的微码、MSROM (microcode sequencer ROM)、解码单元、分支预测单元（BPU）、微指令缓存、微指令队列、重命名、调度和发射、执行引擎、Golden Cove的执行端口。

Uncore——股肱之臣

要点：取名难、北桥分家、L3缓存、PMU、snoop agent、内存控制器、UPI、PCIe Root Complex、Thunderbolt。

AMD EPYC——霄龙传奇

要点：Zen微架构简史、两大市场（Ryzen和EPYC）、Zen 5惊世、EPYC 9005系列、海光变体、多DIE结构、MCM解析、IOD、CCD、CCX、CXL(Compute eXpress Links)、through-silicon-vias和多层组合、超大缓存、3D V-CACHE技术、开发和调优资源。

优化工具

要点：Intel VTune精要、采样和热点分析、微架构分析、AMDuProf、性能计数器、采样模式和计数模式、基于指令采样（IBS）、L3 Cache Performance Monitor Counters (L3PMC)、Data Fabric Performance Monitor Counters (DFPMC)。

第二篇：发微

时间和频率

逐光——纳秒级测量

要点：纳秒与光尺、RDTSC、LINUX和Windows上的实现、测量误差、降低测量误差的方法。

切脉——深究CPU的工作频率

要点：额定频率、跳频（boost）、Intel Turbo Boost、降频（throttling）、为何降频、TDP（Thermal Design Power）、电流和热量、pause指令、频率切换、锁频。

CPI——CPU工厂的硬指标

要点：CPI或者IPC、理论值、使用perf stat测量、perf原理、perf top、Golden Cove微架构的执行流水线、乱序执行、指令的吞吐量（Throughput）和延迟（Latency）。

第三篇：法门

记忆系统

寄存器

要点：源自图灵、通用寄存器、APX新增的寄存器（R16-R31）、寄存器上下文保存XSAVE、寄存器变量。

高速缓存

要点：内存层次体系、Richard Sites的预言、cache、cache结构、L1、L2、L3、cache hit和cache miss、提高cache hit的关键思想、局部性、空间局部性和时间局部性、如何编写cache友好的代码、常用技巧、循环交换、C++的虚方法、使用高级指令显式控制cache。

DRAM

要点：DRAM组织、通道、Rank、Bank、行、列、DIMM、工作频率、传输率、页表结构、页表项、页错误、Major Fault和Minor Fault、页错误导致的延迟、大内存页原理、Linux系统的大内存页支持、分配大内存页、评估大页的性能、案例分析之DPDK、配置大内存页。

第四篇：噪声

外设和多CPU管理

中断

要点：离不开的中断、APIC、IDT、中断处理过程、硬件中断、时钟中断、中断亲缘性、在Linux系统中设置中断亲缘性。

多CPU管理

要点：多处理器简史、IPI、Linux的SMP实现、Function Call、线程迁移、内存迁移、TLB同步。

内核调度器

要点：最难写的代码、调度器框架、线程状态机、ready队列、优先级、nice机制、使用kernelshark精确观察线程调度事件。

第五篇：匠心

现代CPU眼里的好代码

使用共享内存通信

要点：进程间通信、线程间通信、共享内存原理、使用共享内存通信、polling机制、同步、自旋锁、队列、无锁设计、使用CPU的互锁指令、案例分析。

数据处理

要点：两种模式、Run-to-completion和Pipeline（流水线）、流水线模式的经典实例、两种模式的多角度比较、包转发、负载均衡、流水线结构的可视化、DPDK的测试程序、解析DPDK的包处理过程。

内存池

要点：内核池和用户态堆、堆简介、分配和释放内存的过程和开销、内存池设计的方法、可利用的资源。

集腋成裘

要点：消减分支、使用谓词指令、优化内存布局、选择高性能的数据结构、结构体定义的最佳实践、避免低效率指令、数据对齐、使用VTUNE和AMDuProf精细调优。

讲师介绍

张银奎

系统内核专家

著名系统内核专家，《软件调试》作者，在软件产业工作20余年，一多半时间任职于Intel公司的上海研发中心，先后在PASD、DEG、CPG、PCCG、VPG等部门工作。业余时间喜欢写作和参与各类技术会议，发文数百万字，探讨各类软件问题，其中《在调试器里看阿里的软件兵团》等文章广为流传。多次获微软全球最有价值技术专家（MVP）奖励。在多家跨国公司历任开发工程师、软件架构师、开发经理、项目经理等职务，对 IA-32 架构、操作系统内核、驱动程序、虚拟化技术、云计算、软件调优、尤其是软件调试有较深入研究。著有《软件调试》和《格蠹汇编》二书，曾经主笔《程序员》杂志调试之剑专栏。

附录：报名与收费

标准收费：6980元 / 人

包括：