搞过服务器压测的人都知道,浮点性能直接关系到科学计算、AI训练、仿真模拟这些重负载任务的效率。别看CPU主频高,实际跑起来FP64或FP32算力可能拉胯。这时候就得靠专业的浮点性能测试工具来“验货”。
Linpack:老牌但依然能打
说到浮点测试,Linpack几乎是行业默认标准。它通过求解密集线性方程组来压榨CPU的浮点单元,输出结果以GFLOPS为单位,直观反映计算能力。HPL(High Performance Linpack)是其并行版本,常用于超算排行榜TOP500。
部署需要编译HPL包,配置MPI和BLAS库,适合有一定Linux基础的用户。简单跑个单机版也能看出CPU在双精度浮点下的极限表现。
mpirun -np 8 xhpl
Intel MKL 自带的 benchmarks
如果你用的是Intel至强系列处理器,MKL(Math Kernel Library)自带的性能测试工具就很实用。里面包含专门测FLOPS的benchmark程序,支持单精度、双精度、向量运算等多种模式。
安装完MKL后,可以直接运行mkl_bench命令查看浮点吞吐能力,还能对比不同线程数下的性能变化,对调优线程绑定策略有帮助。
Stream 测内存带宽,间接影响浮点表现
很多人忽略一点:浮点峰值跑不满,很多时候是内存拖了后腿。Stream测试虽然不直接算FLOPS,但它测的是内存复制、加法、缩放等操作的带宽,而这些正是浮点密集程序的瓶颈所在。
一个常见的现象是:理论浮点性能1.5 TFLOPS,实际只能跑到600 GFLOPS——大概率就是内存带宽没跟上。用Stream一测便知。
gcc -O3 -fopenmp stream.c -o stream
Flops Tester 小工具,快速上手
有些场景不需要大动干戈部署HPL。比如你刚换了一台云服务器,想快速验证一下厂商宣传的“高算力”是不是属实,可以用Flops Tester这类轻量级工具。
它用C写成,编译即跑,几秒钟输出当前系统的单/双精度浮点估算值。虽然不如Linpack严谨,但胜在快,适合日常巡检或批量机器初筛。
关注实际负载场景
工具再准,也得结合业务来看。比如做气象模拟的团队,更关心长时间稳定输出的FP64性能;而AI推理服务可能更看重FP16和INT8的吞吐。选工具时要匹配真实应用场景,别光盯着跑分数字。
某次我们上线新GPU节点,理论FP32很强,但用TensorFlow实测ResNet训练时速度提不上去,回头一查驱动版本老旧,CUDA核心没完全激活。这说明,光测硬件不够,还得确保驱动、编译器、库文件都到位。