为什么我的电脑更喜欢偶数核？

如何解决为什么我的电脑更喜欢偶数核？

我的电脑配备了第 10 代 Core i7 vPRO，并启用了虚拟化。 8 个内核 + 8 个虚拟内核。（i7-10875H，彗星湖）

每个物理核心被分成对，所以核心 1 承载虚拟核心 0 和 1，核心 2 承载虚拟核心 2 和 3。我注意到在任务管理器中，每个核心对的第一项似乎是首选核心，从更高的使用率来看。我确实为某些繁重的程序手动设置了一些关联，但我总是将这些设置为 4 组，从 0-3、4-7、8-11、12-15 开始，并且从不与不同的逻辑处理器不匹配。

我想知道为什么会发生这种行为 - 偶数内核是否等同于物理内核，后者可能会稍微快一些？如果是这样，如果我运行的程序没有高线程数，我会在没有虚拟化的情况下获得稍微更好的时钟速度吗？

解决方法

总的来说（对于“调度器理论”）：

如果您关心性能，请尽可能将任务分散到物理内核上。这可以防止出现“两个任务运行速度变慢，因为它们共享一个物理内核，而整个物理内核处于空闲状态”的情况。
如果您关心功耗而不是性能，请尽可能让任务使用同一物理内核中的逻辑处理器。这可能允许您将整个内核置于非常节能的“什么都不做”状态。
如果您关心安全性（而不是性能或功耗），则根本不要让不相关的任务使用同一物理内核中的逻辑处理器（因为信息，例如当前正在使用的指令类型，可以从一个逻辑处理器“泄漏”到同一物理内核中的另一个逻辑进程）。请注意，相关任务最好在同一物理核心中使用逻辑进程（例如，属于同一进程的 2 个线程彼此信任，但不属于彼此不信任的不同进程的线程） .

当然，一个好的操作系统会知道每个任务的偏好（如果每个任务都关心性能、功耗或安全性），并且会做出明智的决定来处理具有不同偏好的混合任务。遗憾的是，没有好的操作系统——大多数操作系统和 API 都是在 1990 年代或更早的时候设计的（那时 SMP 才刚刚开始，而且所有的 CPU 都是相同的）并且缺乏做出明智决策所需的任务信息；因此，他们认为性能是所有任务唯一重要的因素，从而导致您所看到的“尽可能将任务分散在物理核心上，即使它并不理想”行为。

我的猜测是由于超线程。

超线程不会使 CPU 容量翻倍（根据英特尔的说法，它平均增加了约 30%），因此首先在物理内核之间分配工作是有意义的，并在整体 CPU 需求开始时使用超线程作为最后的手段超过 50%。

有趣的事实：据报道，超线程系统上 50% 的总体 CPU 负载实际上是约 70% 的负载，而剩余的 50% 相当于剩余的约 30%。

如果我们查询操作系统以查看逻辑处理器如何分配给内核¹，我们将看到这样的情况：

Core 0: mask 0x3
Core 1: mask 0xc
Core 2: mask 0x30
Core 3: mask 0xc0
. . .

这意味着逻辑处理器 0 和 1 位于核心 0、2 和 3 上，以此类推。

您可以在 BIOS 中禁用超线程。但是因为它增加了性能，所以有这个功能是件好事。只需要注意不要固定工作，使其竞争同一个内核。

¹ 为了检查核心分配，我使用下面的一个小 C 程序。这些信息也可以通过 WMIC 获得。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#undef _WIN32_WINNT
#define _WIN32_WINNT 0x601
#include <Windows.h>

int main() {
    DWORD len = 65536;
    char *buf = (char*)malloc(len);
    if (!GetLogicalProcessorInformationEx(RelationProcessorCore,(PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX)buf,&len)) {
        return GetLastError();
    }
    union {
        PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX info;
        PBYTE infob;
    };
    info = (PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX)buf;
    for (size_t i = 0,n = 0; n < len; i++,n += info->Size,infob += info->Size) {
        switch (info->Relationship) {
        case RelationProcessorCore:
            printf("Core %zd:",i);
            for (int j = 0; j < info->Processor.GroupCount; j++)
                printf(" mask 0x%llx",info->Processor.GroupMask[j].Mask);
            printf("\n");
            break;
        }
    }
    return 0;
}