我对多核 CPU 系统的负载平衡很感兴趣。如果您使用 1 个多核 CPU，那么平衡多个核上的负载是否更节能，还是尝试填满单个核并使其他核处于闲置状态。
基本假设是两种情况下完成的工作量完全相同，并且时间也相同。那么，在同一 CPU 中使用 4 个核，每个核负载 25%，还是使用 1 个核，负载 100%，哪个更有效率？
我认为 1 个核，负载 100%，应该更有效率，但我可能错了，所以我正在寻找有关此问题的严肃答案（不猜测）。
答案1
我认为，在一般情况下，这个问题根本无法回答。
我的办公桌上有一台支持 TurboBoost 的新型 Core i7-980x 6 核 CPU。如果您在这台机器上加载单个内核，它将提高该内核的时钟速度，从而增加 CPU 的功耗，因此这将带来巨大的差异。这款 CPU 以及其他更现代的 CPU 可以部分关闭不活动内核的电源，从而节省更多电量。但旧款 CPU 则不能。
请记住，使用单核处理的工作必然与使用多核处理的工作不同。如果能将负载分散到多个核心上，您会发现单个核心将花费大量额外时间来执行昂贵的上下文切换，并且您的性能将受到影响。
无论如何，这个问题有太多变量，无法真正回答。人们可以不断地讨论不同类型的负载，任何试图通过基准测试来获得答案的人最终都会（可能无意中）做出不适用于其他用例的苹果和橘子比较。
哦，还有一件事。大多数人可能会引用效率这个词力量。你不会想落入这个陷阱。 由于处理负载的时间必然会有所不同，具体取决于负载的平衡方式，因此必须将结果随时间进行积分，以找到净负载量活力用于完成工作以得出可信的结果。
答案2
我今天做了一些测试这计算机（Intel C2D T8100）并使用来自 lunatics installer 0.36 的优化 SETI@Home 应用程序。我使用M$ 焦耳计计算功耗。我测量了三次功耗。首先，我让 BOINC 占用 100% 的内核和 100% 的 CPU 时间，并让它运行一小时。处理器消耗 20W，任务管理器中的 CPU 时间图在 100% 时保持平稳。我的电脑的平均功耗为 45.05W，并且还在上升，在我停止测试时，功耗为 46.18W。
在第二次测试中，我将 BOINC 设置为占用 50% 的可用内核和 100% 的 CPU 时间，并让其运行一小时。CPU 功耗在 12W 到 13W 之间变化。平均功耗为 42.72W，并且还在上升。在我停止测试时，功耗为 44W。为了使目标内核的 CPU 时间图呈直线，我将程序的亲和性设置为一个内核，并将优先级设置为高。其他内核的图表显示 CPU 时间使用率略高于正常水平。
对于第三个测试，我将 BOINC 设置为使用 100% 的可用核心和 50% 的 CPU 时间。功耗在 5W 和 17W 之间大幅波动。测试一小时后的平均功耗为 39.96W，并且正在下降。CPU 时间图如下所示/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\。由于 BOINC 使用的时间单位大小，峰值是可以预料的。
因此我认为，两个核心半负荷运行比一个核心满负荷运行更有效率。
是的，我知道进行正确的研究需要更多的样本，但目前我没有足够的计算机或时间来进行正确的统计。
答案3
您的问题的答案有两个方面：如果您运行的是高度可矢量化的并行代码，那么在多个核心上平衡负载总是更有效率。核心将以较低的负载运行，释放的热量比被推到极限的单个核心少。另一方面，如果您的代码不可并行化，那么在多个核心上运行它会效率较低，因为由于代码之间的依赖关系会发生大量缓存未命中。这可能仍然会产生较少的热量，但与在单个核心上运行相比，完成任务肯定会花费更长的时间。
答案4
您所问的问题有太多未知数。您问的是时间效率还是能源效率？非并行代码还是并行代码？单一任务还是普通桌面多任务？如果您每月的计算机电费超过 1000 美元，那么可能值得担心。否则您无法节省足够的钱来解决这个问题。谈论起来很有趣 - 但如果您遇到了严重的问题，最好的答案是：尝试一些不同的东西，看看哪种方法有效。