内存带宽测试工具-Stream

最新推荐文章于 2025-07-08 15:06:48 发布

ironartisan

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分类专栏：测试文章标签：内存测试 stream

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chenjadeli/article/details/94389434

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本文详细介绍了一套名为STREAM的综合性能测试程序集，该程序集由Fortran和C语言编写，专门用于测试计算机系统的内存带宽性能。文章涵盖了STREAM的下载、编译步骤，解释了关键编译参数的作用，如-O3、-mcmodel=medium、-fopenmp等，以及测试原理和结果解读。通过四种数组运算——复制、尺度变换、矢量求和和复合矢量求和，STREAM能够准确评估内存的可持续运行带宽。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

简介：

STREAM是一套综合性能测试程序集，通过fortran和C两种高级且高效的语言编写完成，由于这两种语言在数学计算方面的高效率，使得 STREAM 测试例程可以充分发挥出内存的能力。 STREAM 测试得到的是可持续运行的内存带宽最大值，而并不是一般的硬件厂商提供的理论最大值。

测试过程：

下载stream.c文件
使用gcc编译成二进制可执行文件

gcc  -O3 -mcmodel=medium -fopenmp -DSTREAM_ARRAY_SIZE=100000000 -DNTIMES=30 -DOFFSET=4096 stream.c -o stream.o

关键参数：

 -O3 ； 编译器编译优化级别；
-mcmodel=medium ；当单个Memory Array Size 大于2GB时需要设置此参数。
-fopenmp； 适应多处理器环境；开启后，程序默认线程为CPU线程数，
           也可以运行时也可以动态指定运行的进程数 ：
           export OMP_NUM_THREADS=12   #12为自定义的要使用的处理器
-DSTREAM_ARRAY_SIZE=100000000；指定计算中a[],b[],c[]数组的大小，
-DNTIMES=30 ；执行的次数，并且从这些结果中选最优值。
-DOFFSET=4096 ；数组的偏移，一般可以不定义。

测试原理：

主要有四种数组的运算，测试到内存带宽的性能,分别是:数组的复制(Copy)、数组的尺度变换(Scale)、数组的矢量求和(Add)、数组的复合矢量求和(Triad)

2. 数组的值采用了双精度（8个字节）

测试结果：

-------------------------------------------------------------
STREAM version $Revision: 5.10 $
-------------------------------------------------------------
This system uses 8 bytes per array element.
-------------------------------------------------------------
Array size = 11029549909 (elements), Offset = 0 (elements)
Memory per array = 84148.8 MiB (= 82.2 GiB).
Total memory required = 252446.4 MiB (= 246.5 GiB).
Each kernel will be executed 30 times.
 The *best* time for each kernel (excluding the first iteration)
 will be used to compute the reported bandwidth.
-------------------------------------------------------------
Number of Threads requested = 40
Number of Threads counted = 40
-------------------------------------------------------------
Your clock granularity/precision appears to be 1 microseconds.
Each test below will take on the order of 1606530 microseconds.
   (= 1606530 clock ticks)
Increase the size of the arrays if this shows that
you are not getting at least 20 clock ticks per test.
-------------------------------------------------------------
WARNING -- The above is only a rough guideline.
For best results, please be sure you know the
precision of your system timer.
-------------------------------------------------------------
Function    Best Rate MB/s  Avg time     Min time     Max time
Copy:           98431.6     1.856682     1.792847     2.098195
Scale:          77450.3     2.322944     2.278531     2.504460
Add:            87651.4     3.074648     3.020023     3.327516
Triad:          87603.4     3.072721     3.021679     3.305595
-------------------------------------------------------------