Tenho um processo computacional intensivo que preciso executar diversas vezes em um processador multinúcleo, mas "top" não mostra utilização ou carga de forma útil.
Por exemplo, imagine que minha tarefa seja executada em 1 minuto em uma única thread em um único núcleo da minha CPU SMT de seis núcleos e 12 threads. Se eu iniciar a mesma tarefa seis vezes usando seis threads, ela ainda terminará em 1 minuto e o topo mostrará a média de carga como 6,0 e a(s) CPU(s) com 50% de uso e 50% de ID. Na lista de processos do topo, cada um dos seis processos mostra 100% de CPU. Se eu fizer a mesma coisa, mas iniciar 12 threads, ele concluirá as 12 tarefas em 2 minutos e o topo mostrará a média de carga como 12,0, CPU(s) com 100% de uso e 0% de ID, com 12 processos cada um com 100% de CPU.
Agora, os exemplos de 6 e 12 threads estão processando na mesma taxa de carga máxima, concluindo 1/6 de tarefa por minuto, mas por que o exemplo acima mostra o caso de 6 threads com 50% de inatividade quando claramente não está? Existe uma maneira melhor de determinar a carga real das CPUs?
Isso foi executado em um processador Ryzen 5600X no Ubuntu 24.12.
Editar: saída principal para 12 tarefas:
top - 08:35:37 up 54 days, 20:49, 3 users, load average: 12.20, 6.70, 2.80
Tasks: 346 total, 13 running, 332 sleeping, 0 stopped, 1 zombie
%Cpu(s): 98.2 us, 1.7 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st
MiB Mem : 64221.7 total, 1572.7 free, 4983.4 used, 58684.1 buff/cache
MiB Swap: 8192.0 total, 7863.7 free, 328.3 used. 59238.3 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
2249765 user 20 0 126952 64132 51200 R 100.0 0.1 3:48.87 sonicLiquidFoam
2249759 user 20 0 127060 64220 51200 R 100.0 0.1 3:48.93 sonicLiquidFoam
2249757 user 20 0 126624 64064 51328 R 100.0 0.1 3:49.32 sonicLiquidFoam
2249761 user 20 0 128276 64868 50688 R 100.0 0.1 3:47.65 sonicLiquidFoam
2249762 user 20 0 127652 63688 50432 R 100.0 0.1 3:49.13 sonicLiquidFoam
2249755 user 20 0 128844 66128 51200 R 100.0 0.1 3:46.06 sonicLiquidFoam
2249766 user 20 0 126576 63952 51328 R 100.0 0.1 3:47.87 sonicLiquidFoam
2249764 user 20 0 126612 63824 51072 R 99.0 0.1 3:48.59 sonicLiquidFoam
2249760 user 20 0 126888 63972 51072 R 98.7 0.1 3:45.06 sonicLiquidFoam
2249758 user 20 0 127500 64860 51200 R 97.7 0.1 3:48.64 sonicLiquidFoam
2249763 user 20 0 127916 64944 51072 R 97.0 0.1 3:39.58 sonicLiquidFoam
2249756 user 20 0 126828 63948 51072 R 96.0 0.1 3:48.77 sonicLiquidFoam
Para 6 tarefas:
top - 08:40:22 up 54 days, 20:53, 3 users, load average: 6.11, 6.67, 3.90
Tasks: 335 total, 7 running, 327 sleeping, 0 stopped, 1 zombie
%Cpu(s): 50.0 us, 1.0 sy, 0.0 ni, 49.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 64221.7 total, 1616.2 free, 4914.6 used, 58710.3 buff/cache
MiB Swap: 8192.0 total, 7863.7 free, 328.3 used. 59307.1 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
2250032 user 20 0 127392 64676 51200 R 100.0 0.1 2:39.15 sonicLiquidFoam
2250027 user 20 0 126828 63096 50176 R 100.0 0.1 2:39.23 sonicLiquidFoam
2250028 user 20 0 127060 63260 50176 R 100.0 0.1 2:39.23 sonicLiquidFoam
2250029 user 20 0 128844 66124 51200 R 100.0 0.1 2:39.12 sonicLiquidFoam
2250030 user 20 0 128276 65508 51200 R 100.0 0.1 2:39.21 sonicLiquidFoam
2250031 user 20 0 126596 63808 51072 R 100.0 0.1 2:39.21 sonicLiquidFoam
O Ryzen 5600X é um processador de 6 núcleos com 2 hyperthreads por núcleo.
Se você não obtiver um aumento de velocidade ao passar de 6 para 12 threads, isso indica que seu processo está usando totalmente o núcleo e não deixando nenhum tempo ocioso para o outro thread.
Outras tarefas podem não usar a CPU tão completamente e podem obter alguma aceleração do segundo thread no núcleo.
A contabilização da CPU em torno de hyperthreads faz com que ambas as threads no núcleo sejam cobradas pelo tempo de CPU, mesmo quando apenas uma delas o obteve. Esta é uma característica lamentável do funcionamento do hyperthreading. Não creio que o kernel do Linux em si tenha qualquer visibilidade sobre isso.