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如何优化AMD EPYC处理器以应对高负载工作

发布日期:2025-07-10
AMD EPYC处理器性能调优图示

要获得AMD EPYC服务器的最佳速度,您必须在每个步骤都调整AMD EPYC设置。首先,调整BIOS选项,如NUMA节点设置、SMT和电源模式。使用操作系统工具来控制CPU速度和内存混合。确保每个更改都适合您的工作负载。例如,V-Ray 6在AMD EPYC CPU上的运行速度可以提高2.3倍。像Ansys LS-DYNA这样的仿真工作可以快1.63倍。AMD EPYC 9005系列可以将CPU提升至5.0 GHz,内存速度达到576 GB/s,以获得最佳结果。查看下表,了解调优AMD EPYC如何帮助不同工作加速。

基准测试/应用程序

性能指标/结果

工作负载/行业重点

V-Ray 6渲染

比竞争对手快至2.3倍

媒体和娱乐(渲染)

Ansys LS-DYNA®有限元分析

上市时间加速1.63倍

制造业、产品设计(仿真)

AMD EPYC 9005系列特性

CPU提升至5.0 GHz、576 GB/s内存带宽、全宽AVX-512

计算密集型和内存密集型工作负载

您应该为每个处理器、系统和工作调整AMD EPYC设置。注意CPU、内存、NUMA和虚拟化设置。良好的调优确保您的工作以最快的速度运行。

要点总结

  • 将BIOS设置更改为最大性能模式。开启所有CPU核心。对需要大量内存的工作使用NPS2或NPS4。这有助于AMD EPYC运行更快。

  • 将操作系统设置为使用性能模式来控制CPU频率。填满所有内存通道。这让数据传输更快。

  • 使用NUMA调优和CPU-内存绑定。这保持数据靠近处理器。它减少等待时间并使工作运行更快。

  • 启用AMD安全内存加密等安全功能。您无需担心系统速度变慢。

  • 使用AMD uProf和Omnitrace等工具经常检查性能。记录您所做的所有更改。这有助于保持系统的高速运行。

识别工作负载和目标

工作负载类型

在调优系统之前,您应该了解您的工作负载。每种工作负载都以其特有的方式使用AMD EPYC处理器。有些工作负载会让CPU非常繁忙。这些CPU密集型工作负载包括3D渲染、科学计算和AI训练。其他工作需要大量内存。大型数据库和分析工作需要快速内存和低延迟。有些工作主要使用I/O,如存储服务器或网络设备。这些工作需要快速的PCIe通道和良好的NUMA支持。

AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列拥有众多核心和线程。您可以利用这些来优化多种工作负载。正确的调优可以帮助您的系统适应工作负载。您还应该检查处理器如何使用NUMA。良好的NUMA调优让每个CPU核心都能快速访问内存。这对AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列都很重要。

性能指标

您需要监控正确的指标来检查性能。每种工作负载类型需要不同的指标。对于CPU密集型工作负载,检查多线程的工作效果。AMD EPYC 9004系列可以有84个核心和168个线程。这让您可以同时运行多个作业。对于内存密集型工作负载,关注内存通道和带宽。AMD EPYC 9004系列有12个DDR5-4800通道。这为数据传输提供了快速内存。

对于I/O工作负载,PCIe通道和版本很重要。AMD EPYC 9004系列有128个PCIe 5.0通道。这有助于快速存储和网络卡。您还应该关注缓存大小。像AMD EPYC 9004系列中的384 MB L3缓存这样的大缓存可以使内存更快。功率效率也很重要。您希望系统每瓦特完成更多工作。

这里有一个表格帮助您将指标与工作负载匹配:

性能指标

描述/与工作负载类型的相关性

示例值/注释

多线程性能

对计算密集型工作负载至关重要;通过核心/线程数和多线程基准排名衡量

84核心/168线程;多线程性能排名第17

内存通道和带宽

对内存密集型工作负载至关重要;内存通道数量和速度影响吞吐量

12个DDR5-4800内存通道

缓存大小

对降低计算和内存任务的延迟很重要

384 MB L3缓存

PCIe通道和版本

对I/O密集型工作负载至关重要;影响存储和网络的连接性和吞吐量

128条PCIe 5.0通道

功率效率

每瓦性能表示所有工作负载的能源效率

每瓦性能标准化为1.00

工作负载特定吞吐量

AI/ML推理和训练每秒样本数展示实际计算和内存性能

ResNet-50: 1283.7样本/秒; BERT-Base: 358.9样本/秒

提示:始终将您的调优和性能检查与工作负载相匹配。这有助于您从AMD EPYC处理器和系统中获得最佳结果。

调整AMD EPYC设置

要使AMD EPYC发挥最佳性能,您需要检查BIOS/UEFI和操作系统设置。每个更改都可以帮助您的系统运行得更快并减少能耗。无论您使用AMD EPYC 9004系列还是AMD EPYC 7003系列,为您的工作选择正确的设置都很重要。始终根据您的处理器、系统和目标来匹配您的设置。

BIOS/UEFI调优

您首先要进入BIOS或UEFI菜单。在这里,您可以更改控制AMD EPYC工作方式的设置。AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列都有很多选项。下表显示了获得最高速度的最佳设置:

设置类别

最大性能推荐设置

运行模式

最大性能

确定性滑块

功率

核心性能提升

启用

cTDP(可配置TDP)

CPU支持的最大值

封装功率限制

CPU支持的最大值

效率模式

禁用

每个插槽的NUMA节点(NPS)

对NUMA优化的工作负载使用NPS2或NPS4

SMT模式

启用(仅对某些HPC工作负载禁用)

硬件预取器

可选择禁用以获得最大效率

ACPI SRAT L3缓存作为NUMA

启用

PCIe Gen速度

支持的最大速度

启用的CPU核心数

所有核心启用

CPPC

启用

BoostFmax

自动

将操作模式设置为”最大性能”以启用所有速度功能。这会关闭可能降低CPU速度的节能选项。将确定性滑块设置为”功率”,这样您的AMD EPYC可以运行得更快。启用核心性能提升,让您的CPU在需要时能够达到更高速度。将cTDP和封装功率限制设置为CPU允许的最高值。这让AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列能够充分发挥其性能。

NUMA设置非常重要。如果您的工作需要快速内存访问,请尝试NPS2或NPS4。启用ACPI SRAT L3缓存作为NUMA有助于系统更好地使用内存。保持所有CPU核心启用以获得最大速度。启用CPPC让处理器能够自行管理功率和速度。

同步多线程(SMT)是另一个重要设置。对于大多数工作,如数据库或虚拟化,启用SMT可以在不增加功耗的情况下提供30-60%的额外性能。这对AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列都适用。对于某些高性能计算工作,您可能需要关闭SMT以获得更好的结果。始终使用您自己的工作负载测试SMT,看看什么效果最好。

提示:记录您的BIOS/UEFI设置。这有助于您记住更改了什么,并在其他计算机上使用相同的设置。

操作系统和内核调优

设置好BIOS后,您需要调优操作系统。正确的操作系统和内核设置有助于您充分利用AMD EPYC。Linux和Windows都有调优工具。

在Linux上,您可以使用cpupower工具来设置CPU运行速度。对于重负载工作,使用以下命令将调速器设置为”performance”:

cpupower frequency-set -g performance

这会让您的CPU保持最高速度运行。它有助于降低延迟,使系统在处理重负载工作时更快。AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列都能从这个设置中受益。

如果您使用Windows,将电源计划更改为”高性能”。这使您的处理器反应更快,减少工作负载的等待时间。

对于虚拟机,如VMware ESXi,将电源策略设置为”高性能”。这确保您的AMD EPYC始终以全速运行。

内存调优也是关键。填满系统中的所有内存通道。在BIOS中启用内存交错以在通道间分散内存使用。这提供更高的内存速度和更低的延迟。AMD EPYC 9004系列最多有12个内存通道,因此为获得最佳结果请全部使用它们。

操作系统中的NUMA调优有助于您的工作负载更好地使用内存。大多数工作负载使用NPS1,但对于需要快速内存的工作负载,请尝试NPS2或NPS4。正确的NUMA设置可以让AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列运行得更快。

对于需要极低延迟的工作负载,请在主动模式下使用amd-pstate驱动程序。此驱动程序让您能够精确控制CPU速度。对于负载变化较大的工作负载,schedutil调速器很好,因为它能够快速改变CPU速度。您可以使用cpupower工具来检查和更改这些设置。确保您的硬件支持amd-pstate以获得最佳结果。

注意:在进行更改后始终监控您的系统。检查您的工作负载是否在新设置下运行得更好。

如果您使用虚拟机,请在BIOS中启用IOMMU。这有助于保持设备安全并使虚拟机运行得更快。如果您不使用虚拟机,可以关闭IOMMU以降低延迟。

全局C状态控制和硬件预取器通常设置为”自动”。这些设置在功率和速度之间取得平衡。对于某些高性能计算工作负载,您可以尝试关闭硬件预取器。

通过遵循这些步骤,您可以为您的处理器、系统和工作负载设置AMD EPYC。正确的设置有助于您从AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列获得最佳速度。始终测试您的设置并记录什么最适合您的工作负载。

性能调优

CPU和内存绑定

您可以通过使用CPU和内存绑定来使系统运行得更快。当您在AMD EPYC处理器上运行工作负载时,您希望数据保持在使用它的CPU核心附近。这称为NUMA调优。AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列都使用NUMA节点。每个节点都有自己的内存。如果您的工作负载在节点之间移动,系统会变慢。您应该设置让每个工作负载使用正确的NUMA节点。这有助于CPU和内存更好地协同工作。您可以在Linux上使用numactl等工具将工作负载保持在一个NUMA节点上。这保持内存访问局部化并提高速度。始终检查您的设置是否符合您的工作负载。正确的CPU和内存绑定对重负载工作特别有帮助。

存储和中断

存储调优对AMD EPYC系统很重要。AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列都支持快速存储。您应该为您的工作负载使用最新的PCIe通道。这让CPU能够快速获取数据。在NUMA节点之间分散存储设备。这样,每个处理器都可以使用自己的存储和内存。中断调优也有帮助。您可以将中断与CPU的NUMA节点匹配。这降低延迟并提高速度。使用irqbalance等工具来帮助管理中断。在更改后始终检查您的设置。良好的存储和中断调优有助于您的AMD EPYC系统处理重负载工作。

安全和电源模式

您可以在不降低速度的情况下启用AMD安全内存加密(SME)和安全加密虚拟化-加密状态(SEV-ES)等安全功能。AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列都具有这些功能。SME使用处理器提供的密钥锁定内存。SEV-ES通过锁定其状态来保护虚拟机。这些功能在硬件中工作。它们保护您的数据而不会降低CPU或系统速度。下表显示了在实际工作负载中启用SME和SEV-ES如何影响性能:

配置

每分钟订单数(OPM)

平均CPU使用率

AMD SME和SEV-ES启用

63,069

~75%

AMD SME和SEV-ES禁用

62,577

~75%

您可以看到性能差异小于1%。CPU使用率保持不变。这意味着您可以使用这些安全功能而不会影响速度。AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列让您在保持速度的同时保护工作负载和内存安全。在启用安全或电源模式后始终测试您的设置。良好的调优有助于您从AMD EPYC处理器获得任何工作负载的最佳效果。

监控性能

基准测试工具

您需要特殊工具来检查AMD EPYC的性能。这些工具帮助您了解处理器和内存如何处理不同的工作负载。对于AMD EPYC 9004系列,使用AMD uProf。AMD uProf让您详细了解CPU和内存的工作情况。它帮助您找到性能瓶颈并显示处理器是否充分利用其硬件。Omnitrace是另一个适用于Linux的好工具。它检查CPU和GPU的活动。Omnitrace找出繁忙点并收集系统数据。您可以使用Omnitrace来优化AMD EPYC的运行。

提示:AMD uProf和Omnitrace为AMD EPYC CPU提供最佳结果。Omniperf和ROC-profiler更适合GPU,而不是CPU。

在开始测试之前,将UEFI设置为”最大性能”。启用核心性能提升,将cTDP和封装功率限制设置为最高。启用内存交错并为您的工作负载选择最佳的每插槽NUMA节点数。这些步骤帮助您看到AMD EPYC 9004系列能达到多快的速度。

持续监控

完成调优后继续监控您的AMD EPYC。监视您的系统有助于您了解在运行新工作负载时是否需要更改。使用AMD uProf来监控CPU和内存使用情况。这个工具显示您的处理器是否保持性能或是否需要调整设置。Omnitrace也有助于监视您的系统,特别是在使用虚拟化或在AMD EPYC 9004系列CPU上运行重负载工作时。

为高CPU或内存使用率设置警报。注意性能下降或处理器工作方式的变化。如果使用虚拟化,检查AMD EPYC如何为每个虚拟机分配CPU和内存。良好的监控有助于您快速解决问题并保持AMD EPYC 9004系列运行良好。

注意:始终记录您做出的更改和结果。这有助于您再次取得成功并快速解决问题。

虚拟化调优

虚拟机管理程序设置

您可以通过更改虚拟机管理程序设置来提高虚拟机的运行速度。选择支持最新AMD EPYC 9004系列功能的虚拟机管理程序。许多人使用VMware ESXi、Microsoft Hyper-V或KVM。每一个都允许您更改设置以获得更好的性能。将电源策略设置为”高性能”,使处理器始终以高速运行。在BIOS中启用CPU虚拟化扩展。这有助于AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列处理器更好地运行虚拟机。

也要检查您的内存设置。填满系统中的每个内存通道。这为您的虚拟机提供更高的内存速度。为您的AMD EPYC处理器使用最新的BIOS。更新可以提高速度并提供更多选项。始终使用与您的硬件匹配的虚拟机管理程序版本以获得最佳结果。

提示:在更改设置前记录下来。这有助于您记住什么最适合您的系统和工作负载。

vCPU和NUMA

您需要为每个虚拟机工作负载规划vCPU和NUMA调优。AMD EPYC 9004系列处理器有许多核心和NUMA节点。分配vCPU以匹配实际的CPU布局。这使工作负载靠近其内存并提高速度。不要分配过多vCPU。过多可能会降低系统速度并损害性能。

在虚拟机管理程序中使用NUMA感知调度。这让每个虚拟机使用最近NUMA节点的内存。AMD EPYC 9004系列和AMD EPYC 7003系列都能从这种做法中受益。设置内存亲和性,使每个工作负载使用本地内存。这降低延迟并帮助处理器运行得更快。

您可以使用numactl或虚拟机管理程序自带的工具来检查NUMA设置。始终用实际工作负载测试您的更改。每次更改后监视系统性能。良好的调优有助于您的AMD EPYC系统同时运行多个虚拟机。

注意:保持设置简单。一次更改一项并观察其对性能的影响。

通过为每个处理器更改BIOS、操作系统和虚拟化设置,您可以使AMD EPYC CPU发挥最佳性能。始终为您的工作负载选择正确的设置。监控CPU和内存使用情况以查看是否发生变化。保持一个列表以帮助您继续调优系统。记录您对AMD EPYC系统所做的每一项更改。测试每个新设置以查看是否有帮助。经常调优有助于您的处理器、内存和CPU为每个工作负载提供更好的性能。关注新的AMD EPYC更新以获得更多速度提升。

常见问题

AMD EPYC性能的最佳BIOS设置是什么?

将BIOS设置为”最大性能”模式。启用所有CPU核心并开启核心性能提升。对内存密集型工作负载使用NPS2或NPS4。始终测试更改以查看什么最适合您的工作负载。

如何检查我的系统是否使用了所有内存通道?

在Linux上可以使用lshwdmidecode命令。这些工具显示内存插槽使用情况。填满每个通道以获得最佳速度。在Windows上,查看任务管理器的性能标签。

是否应该为每个工作负载启用SMT?

大多数工作负载在启用SMT时运行更快。您获得更多线程和更好的性能。对于某些高性能计算工作负载,尝试关闭SMT并测试结果。始终检查什么最适合您的工作负载。

启用AMD安全内存加密会降低系统速度吗?

启用AMD安全内存加密时性能损失不到1%。您的数据保持安全,系统保持快速。始终测试您的工作负载以确认。

什么工具有助于监控AMD EPYC性能?

  • AMD uProf提供详细的CPU和内存数据。

  • Omnitrace帮助您跟踪系统活动。

  • 使用这些工具来发现性能下降并调优系统以获得更好的结果。

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