MLC内存带宽测试工具

使用mlc工具测试cxl memory性能和时延:

mlc  --bandwidth_matrix

mlc  --latency_matrix

mlc更多用法:

 默认是顺序读,或顺序写,可以指定大小,命令可以参考如下:

       一、大块内存顺序读带宽测试

1. 基础顺序读(全读,默认顺序访问)

  • 命令:mlc --bandwidth_matrix -R -b<size>
    或 mlc --peak_injection_bandwidth -R -b<size>
    或 mlc --max_bandwidth -R -b<size>
  • 参数说明
    • -R:强制生成 100% 读流量,确保纯顺序读测试;
    • -b<size>:指定大块缓冲区大小(支持k/m/g后缀,如-b2g表示 2GB),需满足 “单线程缓冲区≥100MB + 单插槽所有线程缓冲区总和>该插槽末级缓存(L3)总大小”,确保访问目标为内存而非缓存;
    • --bandwidth_matrix/--peak_injection_bandwidth/--max_bandwidth:分别对应 “跨插槽带宽矩阵”“核心满速峰值带宽”“自动调优最大带宽” 场景,按需选择。
  • 示例:mlc --peak_injection_bandwidth -R -b4g
    含义:以 4GB 大块缓冲区,测试核心满速请求下的 100% 顺序读内存带宽(默认顺序访问)。

2. 单 NUMA 节点大块顺序读

  • 命令:mlc --memory_bandwidth_scan -j<node> -b<size>
  • 参数说明
    • --memory_bandwidth_scan:按 1GB 块粒度扫描指定 NUMA 节点的全内存范围,默认顺序访问;
    • -j<node>:指定目标 NUMA 节点(如-j0表示 NUMA 节点 0);
    • -b<size>:指定大块缓冲区,确保覆盖内存区域(如-b10g)。
  • 示例:mlc --memory_bandwidth_scan -j1 -b8g
    含义:扫描 NUMA 节点 1 的全内存,以 8GB 大块缓冲区测试各 1GB 块的顺序读带宽,输出带宽分布直方图。

二、大块内存顺序写带宽测试

仅支持 “100% 非临时写”(文档未提及普通全写,需通过-W6参数指定非临时写),命令需结合缓冲区大小与写模式参数:

1. 基础顺序非临时写

  • 命令:mlc --bandwidth_matrix -W6 -b<size>
    或 mlc --peak_injection_bandwidth -W6 -b<size>
  • 参数说明
    • -W6:生成 100% 非临时写流量(顺序访问),对应内存控制器视角的纯写操作;
    • -b<size>:指定大块缓冲区(如-b2g),满足 “单线程缓冲区≥100MB + 单插槽总缓冲区>L3 总大小”,确保写操作目标为内存。
  • 示例:mlc --bandwidth_matrix -W6 -b3g
    含义:以 3GB 大块缓冲区,测试跨插槽的 100% 顺序非临时写内存带宽矩阵。

三、大块内存顺序读写交替测试

通过-Wn参数定义读写比(内存控制器视角),实现顺序读写交替,默认顺序访问:

1. 常用读写比命令模板

  • 命令:mlc --<测试模式> -W<n> -b<size>
  • 参数说明
    • -W<n>:定义读写比,如-W2(2 读 1 写)、-W3(3 读 1 写)、-W5(1 读 1 写),均为顺序交替;
    • <测试模式>:同前,可选--bandwidth_matrix/--peak_injection_bandwidth等;
    • -b<size>:指定大块缓冲区(如-b2g)。
  • 示例 1(1 读 1 写交替):mlc --peak_injection_bandwidth -W5 -b2g
    含义:以 2GB 大块缓冲区,测试核心满速下 1 读 1 写顺序交替的内存带宽。
  • 示例 2(2 读 1 写交替):mlc --loaded_latency -W2 -b1g -T
    含义:以 1GB 大块缓冲区,测试 2 读 1 写顺序交替的内存带宽(-T仅测带宽不测延迟)

四、mlc工具包

        见附件

<think>嗯,用户这次明确要求了解Intel MLC工具的具体使用方法,结合之前讨论的MLC内存类型测试背景,需要特别注意区分"MLC内存"(存储介质)和"Intel MLC工具"(性能测试工具)这两个同名概念。用户提供的引用[1][3][4][5]都是关于Intel MLC工具的,说明当前需求聚焦在内存性能测试而非闪存测试。 用户可能正在搭建服务器或优化系统性能,需要专业级内存测试方案。从引用[4][5]看,用户似乎对底层机制感兴趣(如硬件预取器禁用),这可能是企业级应用场景。需要重点解释: - 权限要求:Linux需root权限(因涉及MSR寄存器操作),Windows需安装签名驱动 - 关键测试模式:延迟矩阵/带宽矩阵的测试参数设计 - 环境配置细节:如大页内存配置(echo 4000 > /proc/sys/vm/nr_hugepages) 特别注意引用[2]提到的平台兼容性问题——虽然MLC主要支持Intel,但用户若在AMD平台测试,需提示结果可能存在的偏差。测试方法部分要突出特色功能: - 自动预取器控制(这是MLC区别于stream等工具的核心优势) - NUMA架构下的跨socket测试(--latency_matrix) - 负载延迟测试(--loaded_latency)对数据库等场景特别重要 生成的问题要延续工具实操方向,比如如何解读输出报告或解决常见错误(如"MSR访问失败")。最后补充企业级应用案例,帮助用户理解测试数据与实际性能的关联。 </think>以下是关于使用 Intel MLC (Memory Latency Checker) 工具进行内存测试的详细方法与相关信息,结合引用内容整理: --- ### **Intel MLC 工具核心功能** Intel MLC 专为 **精确测量内存延迟和带宽** 设计,通过临时禁用 CPU 硬件预取器消除干扰[^1][^4]。主要测试模式包括: 1. **延迟矩阵测试** ```bash ./mlc --latency_matrix ``` 输出 **本地内存 vs 跨 NUMA 节点(Cross-Socket)** 的访问延迟(单位:纳秒),揭示 NUMA 架构性能瓶颈[^5]。 $$ \text{Latency}_{\text{local}} < \text{Latency}_{\text{cross-socket}} $$ 2. **带宽测试** ```bash ./mlc --bandwidth_matrix # 跨节点带宽 ./mlc --peak_bandwidth # 本地峰值带宽 ``` 测试不同读写比例(如 100%读、70%读/30%写)下的带宽(GB/s)[^5]。 3. **负载延迟测试** ```bash ./mlc --loaded_latency -c0 # 测试CPU0对其他核心内存的访问延迟 ``` 模拟高并发场景的延迟变化,反映真实负载影响[^5]。 4. **空闲延迟与缓存一致性** ```bash ./mlc --idle_latency # 空闲延迟 ./mlc --c2c_latency # 缓存命中/冲突延迟 ``` --- ### **测试步骤与配置** #### **1. 环境准备** - **系统要求**:Linux/Windows,需 **root 权限**(Linux 需启用 `msr` 模块)[^4][^5] 检查 MSR 支持: ```bash grep -i msr /boot/config-$(uname -r) # 输出应包含 CONFIG_X86_MSR=y ``` - **大页内存配置**(提升准确性)[^5]: ```bash echo 4000 > /proc/sys/vm/nr_hugepages ``` #### **2. 执行测试** - **基础命令**: ```bash ./mlc [选项] > result.txt ``` - **关键参数**: - `-b <size>`:缓冲区大小(默认 200MB,建议 ≥系统缓存) - `-c`:指定测试的核心范围(如 `-c0-3`) - `-d0`:禁用延迟注入 #### **3. 结果解读** | **指标** | **意义** | **优化方向** | |----------------|-----------------------------------|--------------------------| | **本地延迟** | CPU访问本NUMA节点内存的延迟 | 内存频率/时序优化 | | **跨节点延迟** | CPU访问远端NUMA节点内存的延迟 | 减少跨节点数据迁移 | | **峰值带宽** | 理论最大带宽(受内存通道数制约) | 增加内存通道/提升频率 | | **负载延迟** | 高并发下的延迟增长幅度 | 优化线程绑定/降低争用 | > 示例输出片段(`--latency_matrix`): > ``` > Socket 0 to Socket 0: 90 ns > Socket 0 to Socket 1: 180 ns > ``` > **结论**:跨 Socket 访问延迟是本地访问的 2 倍,需优化数据本地性[^5]。 --- ### **注意事项** 1. **平台兼容性** MLC 主要针对 Intel 平台优化,在 AMD 平台可能无法准确控制预取器或利用特定功能(如 Infinity Fabric)[^2]。 2. **预取器控制机制** 通过修改 MSR 寄存器临时禁用预取器,测试后自动恢复,需确保 MSR 访问权限[^4]。 3. **企业级场景建议** - 结合 `numactl` 绑定进程到指定 NUMA 节点 - 跨节点延迟 >150ns 时需优化数据分布 --- ### **与其他工具对比** | **工具** | **优势** | **局限** | |------------|--------------------------|------------------------| | **Intel MLC** | 精准控制预取器,支持跨节点测试 | 仅限 Intel 平台深度优化 | | **Stream** | 跨平台兼容性好 | 无法消除预取器干扰 | | **LMbench** | 测试全面(含文件I/O) | 延迟测试精度较低 | ---
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