計算產品性能基準測試是支撐計算產品性能迭代優(yōu)化、牽引計算產業(yè)能力提升的重要工作。為了推動計算產品性能基準工具在市場中的應用,計算產品性能基準工作組在線上組織召開“計算產品基礎算力測試基準工具CPUBench宣講會”,本次宣講會由中國電子技術標準化研究院主辦,中國電子工業(yè)標準化技術協(xié)會新一代計算標準工作委員會、開放計算標準工作委員會承辦,綠色計算產業(yè)聯(lián)盟(GCC)協(xié)辦。中國電子技術標準化研究院信息技術研究中心陳海針對基礎算力基準工具CPUBench工作進展進行了介紹,集成電路測評中心鐘偉軍博士針對基礎算力基準工具CPUBench的設計、測試與分析進行了詳細闡述。
為準確評估計算系統(tǒng)的真實性能,解決傳統(tǒng)性能基準工具存在的問題,彌補國內在性能測試技術研究及基準工具研制方面的經驗不足,由處理器廠商、整機廠商、評測機構及學術機構在2020年共同成立了計算產品性能基準工作組。經過較長時間的研究、設計、開發(fā)、驗證等階段,工作組于2021年世界計算大會上完成了計算產品基礎算力測試基準工具CPUBench的發(fā)布,當前工作組成員單位也已突破80家。
圖1計算產品基礎算力測試基準工具標準符合性測試研討會2021 北京
CPUBench定位于對通用計算場景下的CPU、內存子系統(tǒng)以及所依賴的編譯器進行綜合計算能力評估。考慮到多種計算架構平臺的性能評測需求,目前已經移植到x86_64、aarch64、ppc64le、sw_64和loongArch64等指令集架構的處理器平臺,覆蓋飛騰、海光、合芯、鯤鵬、兆芯、龍芯、申威、超微、英特爾等不同單位處理器產品,可運行在Debian、KylinOS、openEuler、Redhat、SUSE、UOS等基于Linux的操作系統(tǒng),兼容AOCC、BiSheng、Clang、GCC、和ICC等編譯環(huán)境。CPUBench安裝包提供針對不同指令集架構的內置依賴庫,簡化測試環(huán)境部署過程,提高了工具的易用性。
圖2CPUBench工具定位及基本信息介紹
CPUBench的測試負載選擇考量了諸多因素,首先,測試負載應來自于實際的應用場景,具有較高的業(yè)界認可度和影響力。其次,還要綜合評估各負載于多架構平臺的移植成本、計算密集程度、編程語言、穩(wěn)定性、公平性、知識產權等因素。另外,基準工具整體的微架構特征覆蓋度、業(yè)務領域覆蓋度、不同負載之間的差異性同樣作為重要的選擇依據(jù)。基于原始業(yè)務應用,設計并實現(xiàn)一個可用的測試負載也是一個復雜的過程,不光要移除掉除業(yè)務核心計算邏輯外的其他代碼部分,如網絡、圖形、I/O操作、依賴于特定架構的匯編代碼等,同時要為裁剪后的負載設計輸入數(shù)據(jù)集,并確保運行時長在合理范圍內。最后要基于一系列不同的測試環(huán)境進行測試驗證,考察裁剪后負載的穩(wěn)定性、兼容性、可重復性、資源利用率、微架構特征等指標。
圖3中國電子技術標準化研究院鐘偉軍博士在2021世界計算大會作報告
當前,CPUBench已經正式進入市場應用推廣階段。2022年8月,工作組正式面向全行業(yè)啟動測試報告提交活動,得到積極響應。活動中共計收到30余家單位報名,參測機型達40余款,基本覆蓋業(yè)界主力銷售產品;生成有效測試報告200余份。首批測試數(shù)據(jù)在計算產品性能基準工作組網站已完成發(fā)布,相關單位包含眾多國內優(yōu)秀服務器整機廠商,如新華三、超聚變、寶德、同方、百信、長江計算、廣電五舟、華鯤振宇等單位,中國移動研究院作為客戶單位也提交了部分測試結果,上述結果可為行業(yè)和用戶提供高價值選型參考和前瞻性指引。
后續(xù),工作組將持續(xù)發(fā)布經各單位提交的不同產品有效測試報告,并在官網匯聚成性能數(shù)據(jù)庫,幫助客戶選型、牽引產品性能提升。工作組也將積極推動測試報告進入運營商集采、金融、電力、信息創(chuàng)新等重要市場項目,打通研究-標準-工具-認證-商業(yè)項目路徑,形成產業(yè)鏈條閉環(huán)。
圖4中國電子技術標準化研究院董建主任在2022世界計算大會作報告
在工作組的長期推動下,性能基準作為牽引計算產業(yè)高質量發(fā)展的抓手已凝聚為各方共識。未來,工作組將持續(xù)支撐計算產品性能迭代優(yōu)化,構建芯片、單機、集群、數(shù)據(jù)中心全棧式計算產品性能基準標準體系,推動工具在重點行業(yè)領域深度應用,吸引產學研用單位廣泛參與,完善性能評價及基準生態(tài),為促進計算產業(yè)全鏈條健康有序發(fā)展提供抓手。
計算產品性能基準工作組(Computing Product Performance Benchmark Workgroup,簡稱“CPPB WG”)主要針對計算產品性能基準需求,開展計算產品性能基準頂層設計,建設和維護計算產品性能基準標準、測評工具和運營體系,積極開展應用推廣。
最后,再次感謝中國電子工業(yè)標準化技術協(xié)會和綠色計算產業(yè)聯(lián)盟(GCC)對本次活動的支持,也誠摯邀請相關企事業(yè)單位共同參與計算產品基準測試報告提交活動。
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