В ядре Linux найдена забытая заплата, влияющая на производительность CPU AMD

В ядро Linux 6.0, релиз которого ожидается в следующий понедельник, принято изменение, решающее проблемы с производительностью систем на процессорах AMD Zen. Источником падения производительности оказался код, добавленный 20 лет назад для обхода аппаратной проблемы в некоторых чипсетах. Аппаратная проблема давно устранена и не проявляется в актуальных чипсетах, но старый обход проблемы был забыт и стал источником снижения производительности на системах на базе современных CPU AMD. Новые системы на CPU Intel старый обходной манёвр не затрагивает, так как в них доступ к ACPI осуществляется при помощи отдельного драйвера intel_idle, а не общего драйвера processor_idle.

Обходной манёвр был добавлен в ядро в марте 2002 года для блокирования проявления ошибки в чипсетах, связанной с отсутствием должной установки состояние простоя (idle) из-за задержки обработки сигнала STPCLK#. Для обхода проблемы в реализации ACPI добавлялась дополнительная инструкция WAIT, замедляющая процессор чтобы чипсет успевал перейти в состояние простоя. При проведении профилирования с использованием инструкций IBS (Instruction-Based Sampling) на процессорах AMD Zen3 было выявлено, что процессор проводит значительное время, выполняя заглушку, которая приводит к неверной трактовке состояния нагрузки на процессор и выставлению более глубоких режимов сна (C-State) обработчиком cpuidle.

Подобное поведение отражается в снижении производительности при нагрузках, в которых часто чередуются состояния простоя (idle) и активности (busy). Например, при использовании патча, отключающего обходной манёвр, средние показатели теста tbench увеличиваются с 32191 MB/s до 33805 MB/s.

Источник: opennet.ru