单路计算化学攒机配置推荐 - 计算化学公社

很多搞计算化学的人，也不知道是怎么以讹传讹的，是谁最初造谣的，也不知道他们到底对超线程技术有多少了解，有没有最基本的考证精神，有没有常识，居然能干得出来在BIOS里关掉超线程这样的史诗级昏事！呜呼哀哉！每次看到有人在群里、论坛里鼓吹要关掉HT就令笔者十分鄙视。为了帮助破除这计算化学中最大的迷信之一，我这里再简单说一下超线程问题，也免得买了E3-1230 v3的用户手残关掉了HT。超线程(Hyper-Threading, HT)最初是2002年Northwood核心的Pentium 4引入的技术。当时CPU都是单核的，同一时间内只能处理一个线程（虽然可以同时跑很多任务，那其实只不过是操作系统让CPU在不同线程之间反复快速切换，由于间隔很小而给用户造成CPU能同时处理多个线程的假象而已），因此如果执行的一个程序计算量极大，那么用户就会发现机子被卡住，而其它的几乎什么也干不了。现代的CPU由于内部设计的原因，实际上在高负载运行时仍有少量计算资源是时不时会被闲置的。考虑到这点，Intel发明了超线程技术，给 CPU加一个入额外的逻辑控制单元，从而额外模拟出一个核心。此时单核CPU就有了两个逻辑核心，可以同时执行两个线程，共享同一个物理核心的运算单元。某种意义上就像压榨劳动力，如果工人干一件活儿的时候还时不时有说有笑，就让他们同时干两份活，使之没有喘息的机会。对于多线程程序，这么做显然不可能达到200%的运算能力，但由于将闲置的计算资源有效利用起来了，因此总运算能力还是有一定提高，从实际效果来看通常能比原先提升5%~15%左右。其实对于单核CPU来说，HT带来的总性能提升是小事，体验感的提升才是更重要的。比如用户在压缩一个文件，有了HT后电脑就不会卡得厉害，因为HT模拟出的一个额外的逻辑核心足够处理后台事物、让用户干一些轻量级的工作比如打字、上网。超线程绝对是一个很好的技术，一直延续到如今的中、高端产品中。虽然如今的CPU都是多核了，本身就有多个物理核心，就算不用HT也不至于使得系统卡顿，但是有了HT技术，比如4个物理核心模拟成8个逻辑核心，用8线程跑并行程序的效能通常还是要高于4个线程来跑的。不过由于压榨劳动力带来的油水毕竟有限，因此HT带来的额外性能提升一般超不过15%。超线程并不总是带来好处，比如用了8线程来跑，某些情况下由于数据竞争、并行效率下降，以及消耗更多的内存甚至带来额外的大量磁盘读写，整体性能可能不升反降。对于你所跑的计算化学程序，以及你所跑的任务，到底超线程技术是否能带来好处，只有经过实测才能知道。多数情况下超线程还是带来益处的，但即便带来益处，性能提升也比较有限。如果你懒得去测，也不稀罕这点性能提升，那么我的建议是：你的CPU有N个物理核心，运行时线程数就设成N。额外虚拟出的那N个逻辑核心就让它们去处理后台任务或其它应用就行了。这样HT带来的额外的那一点点计算能力有用武之地，也完全避免了少数情况下利用全部2N个逻辑核心跑计算反倒拖慢计算速度。至于某些人鼓吹的做计算时必须关掉HT，可谓荒诞至极。若不想用全部2N个逻辑核心，运算时设N个线程不就得了，关HT作甚！Intel那么专注于高性能计算，它怎么可能会给XEON和高端民用CPU凭白加入个只会带来坏处的特征，而且还是默认开启的？如今低端的Pentium和Celeron系列，为了和中端产品拉开差距，Intel还不舍得给它们加上HT咧！