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Arch Linux: 最適化フラグをどうするかでベンチマークしてみた

結論

手持ちの PC では CFLAGS="-O2" で良いということになった。


ベンチマーク概要

Phoronix test suites で list-recommended-tests とされている物のうち、System Tests の中からさらに CFLAGS をきちんと拾ってくれるものを選択した。コンパイラは CPU の仕事に関わるんだから CPU テストで見るべきという意見もありそうだけど、システム全体で効果が出ないなら、わざわざ危険を犯す必要はないと思い、システムテストとした。


 

検証したフラグは -march={native,x86-64}, -mtune=generic だ。なぜなら Arch の makepkg.conf が -march=x86-64 -mtune=generic となっているからだ。

マシン情報

 


Apache テスト

 

-mtune=generic がなぜか突出。多少差が出てる。

 

PostgreSQL テスト

非常に僅差。

WavPack テスト

とても僅差。

GnuPG テスト

すごい僅差。


Redis テスト

僅差ながら -O2 が優勝。多少差が出たか。

 

Stress-NG テスト

 

CPU ストレスを選んだので CPU を直撃する -march=native がすごいんじゃないかと思ったけど、全然だった。多少差がでた。


まとめ

自分の PC ではアーキテクチャ固有の最適化を使っても、あまりパフォーマンスに差が見えない。危険を犯して得られる見返りが小さい。

また、ある程度差が出た Apache, Redis, Stress-NG では、無印が 3位、1位、2位と表彰台を外さない大活躍。

つまり、自分の PC では -O2 無印で何も危険を犯す必要が無いという結果となった。


おまけ: なぜ -march, -mtune で速くならないのか、勝手に想像してみた。

自分は素人なので、考えただけで本当かどうかは知らないので悪しからず。

一つ目の理由は、ハードつまり CPU が、固有機能は持っているが、別に汎用機能と比べて効率良く動くようにはできていない、ということが考えられる。まあこれはどんな製品にもあることだろう。

二つ目の理由はソフトウェア側、つまり gcc の問題だ。良く知らないけど、-march, -mtune は元のコードを書き換えて、その機能を使うようにする、またはその機能に適したコードに書き換えると言うものだと思っている。あくまでも CPU の要件に沿ったコードに書き換えるもので、コードそのものを -O2 のように効率化するものではないため、変換したコードが元のコードよりも効率的になっていない、ということが考えられる。

もちろん本当かどうかは知らない。









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