24、OpenMP性能优化全解析

OpenMP性能优化全解析

1. 缓存与性能测试

在某些示例中，为了模拟代码在先前操作后变量不在缓存中的性能情况，会在特定行插入刷新循环以清空数组缓存。当数据不在缓存中时，称为冷缓存；数据在缓存中时，则称为热缓存。这两种情况在实际应用中都有可能出现，并且在没有深入分析的情况下，很难确定会出现哪种情况。

2. 循环级OpenMP性能分析

• 性能提升 ：引入循环级OpenMP对源代码的改动较少，但性能提升显著。以表格中的数据为例，在Skylake Gold 6152双插槽节点和GCC 8.2编译器环境下，88个线程时的加速比可达10倍。
  | 操作类型 | 串行运行时间（ms） | 简单循环级OpenMP运行时间（ms） | 添加首次触摸优化后运行时间（ms） |
  | ---- | ---- | ---- | ---- |
  | Vector Add | 0.253 | 0.0301 | 0.0175 |
  | Stream Triad | 0.164 | 0.0203 | 0.0131 |
  | Stencil | 62.56 | 3.686 | 3.311 |

• 并行效率计算 ：并行效率的计算方法为实际加速比除以理想加速比。例如，对于Stencil操作，串行运行时间与并行运行时间的比值为17倍，而在88个线程下的理想加速比为88，所以并行效率为17 / 88 = 19%。不过，在较少线程数（如4个线程）时，并行效率能达到85%。

• 优化策略