CPU超频与电源设置对性能测试的影响

之前在Linux上做性能测试的时候，经常出现这样的情况：

同样的机器和配置，理论上性能的波动应当是很平均的，然而实际却是，在相当长一段时间里，性能很好；但在相当长一段时间里，却有明显的下降。当然，尽可能延长测试时间可以取到一个平均值，但是什么在背后影响性能的波动呢？

出现这种情况，主要是忽视了机器硬件优化对性能的影响。

以DL380 G8服务器为例，影响处理器性能的主要有两个因素：turbo mode 和rapid clock speed switching

1.turbo mode

即超频模式。在足够低温状态，os借用一部分空闲CPU的性能来提高繁忙CPU的性能。超频属于不可重现的测试环境，必须要关闭。

关闭turbo mode必须接上显示器，重启服务器F9进入BIOS设置：

SystemOptions -> Processor Options -> Intel (R) Turbo Boost Technology ->Enabled/Disabled
系统默认Enabled改为Disabled
2.Rapid clock speed switching

即省电模式。为了省电，OS会降低空闲状态CPU的时钟速度，从而节省空闲CPU的能耗。带来的负面效果是：当不同核频率不一致时，我们不知道程序到底是在那个核上运行的。

省电模式默认为on-demand，即由OS按需要控制CPU的调度；对空闲CPU进行“暂停运行”。我们需要将其调整为Performance模式，即“从不省电”。

省电模式可以有三种方式设置

1)通过BIOS设置

2)在启动状态通过governors的command - /usr/bin/cpupower 管理：

a)To show values, run “cpupower frequency-info”

b)Tochange governors value, run “cpupower frequency-set -g performance”
c)Then run “cpupower frequency-info” again to check
正常应显示：

currentpolicy: frequency should be within 1.60 GHz and 2.67 GHz. The governor "performance"may decide which speed to use within this range.

注：具体的命令要看linux内核。较低版本命令为/usr/bin/powersave ；同时，该模式需要所用的CPU支持Speedstepping
3)使用power management profile. 有三种预定义的策略定义在/etc/pm-profiler：balanced_low_latency, low_latency, powersaving

要使用pm profile，需要先将 PM_PROFILER_PROFILE="low_latency" 写入/etc/pm-profiler.conf，然后执行

rcpm-profiler start

chkconfigpm-profiler on

经过设置去掉上述硬件优化后，整体系统性能会有明显下降，但好处是测试结果会更加稳定。如果要严格测试程序版本间的性能变化，刨除这些不稳定因素变得至关重要。

参考：

http://kretzfamily.de/blog/archives/144-Benchmarking-on-Modern-CPUs.html