ZEAM開発ログ v.0.3.6 Mac Pro (Mid 2010) をグレードアップしてGPU駆動ベンチマークを実行してみた

はじめに

ZACKYこと山崎進です。未明まで徹夜で研究助成申請書を書いていました。これから始発の新幹線に乗ってSWESTへ移動します。寝てしまうと乗り損ねてしまうので，寝ないようにこの記事を書いています。

「ZEAM開発ログ 目次」はこちら

fukuoka.ex #13「夏のfukuoka.ex祭＝技術のパラダイムシフト」で登壇しました！

今までのまとめと，micro Elixir / ZEAM の構想のお披露目をしました。

ZEAM開発ログ第4回〜Pythonを捨ててElixirに移行する日

さて本題

今回は Mac Pro (Mid 2010) のCPUユニットを入手したので，グレードアップしてGPU駆動ベンチマークを実行してみました。

使用した機材の仕様

Mac Pro (Mid 2010)

• Processor:
  • グレードアップ前: 2.8 GHz Quad-Core Intel Xeon (プロセッサ数 1，物理コア数 4，論理コア数8)
  • グレードアップ後: 2 x 3.46 GHz 6-Core Intel Xeon (プロセッサ数 2，物理コア数 6 x 2，論理コア数 12 x 2)
• Memory: 16 GB 1066 MHz DDR3
• Graphics: ATI Radeon HD 5770 1024MB
• SSD (BlackMagic)
  • Write 473.9MB/s
  • Read 507.4MB/s

CPUが最強構成になりました。

参考: iMac Pro (2017)

• Processor: 2.3 GHz Intel Xeon W (プロセッサ数 1，物理コア18，論理コア36)
• Memory: 32 GB 2666 MHz DDR4
• Graphics: Radeon Pro Vega 64 16368MB
• SSD (BlackMagic)
  • Write 2980.3MB/s
  • Read 2465.1MB/s

CPUとGPUは最高性能の構成，メモリとSSDは標準構成です。

ベンチマーク結果

Elixir 1.7.2 での実行結果です。

Mac Pro (Mid 2010)

グレードアップ前:

$ elixir -v
Erlang/OTP 21 [erts-10.0] [source] [64-bit] [smp:8:8] [ds:8:8:10] [async-threads:1] [hipe]

Elixir 1.7.2 (compiled with Erlang/OTP 21)

stages	benchmarks1	benchmarks3	benchmarks8
	pure Elixir	pure Elixir	Elixir/Rustler
	loop	inlining inside of Flow.map	loop, passing by list, with Window
1	47.653314	37.392453	7.726425
2	23.946650	19.162682	25.177824
4	13.690849	12.417391	19.870013
8	12.361272	13.123296	18.489603
16	12.178206	11.210884	19.965729
32	12.540539	10.591330	22.487094
64	12.470190	10.878797	28.189323
128	12.262785	11.103630	38.555434

benchmarks_g2	benchmarks_t1	benchmarks_empty
Elixir/Rustler	Elixir/Rustler	Elixir/Rustler
OpenCL(GPU), inlining	rayon	Ruslter empty
2.423294	1.784261	1.313502

Rust CPU	Rust OpenCL	Rust rayon
Rust	Rust	Rust
CPU(1), loop	OpenCL(GPU), inlining	CPU(multi), loop
2.926270	1.545693	0.669060

グレードアップ後:

$ elixir -v
Erlang/OTP 21 [erts-10.0] [source] [64-bit] [smp:24:24] [ds:24:24:10] [async-threads:1] [hipe]

Elixir 1.7.2 (compiled with Erlang/OTP 21)

stages	benchmarks1	benchmarks3	benchmarks8
	pure Elixir	pure Elixir	Elixir/Rustler
	loop	inlining inside of Flow.map	loop, passing by list, with Window
1	40.904522	32.825059	6.467740
2	18.963229	16.029738	22.610193
4	10.753609	9.113769	17.479965
8	6.362842	6.490303	18.599809
16	5.778699	5.820455	17.680624
32	6.820108	6.515120	19.793970
64	7.082667	6.924904	26.567416
128	7.124302	7.131452	39.737620

benchmarks_g2	benchmarks_t1	benchmarks_empty
Elixir/Rustler	Elixir/Rustler	Elixir/Rustler
OpenCL(GPU), inlining	rayon	Ruslter empty
1.733477	1.267730	1.842386

Rust CPU	Rust OpenCL	Rust rayon
Rust	Rust	Rust
CPU(1), loop	OpenCL(GPU), inlining	CPU(multi), loop
2.456480	0.900843	0.365043

• pure Elixir で 1.82〜2.11 倍の速度向上
• Rustler / GPU で 1.40 倍の速度向上
• Rustler / CPU(m) で 1.41 倍の速度向上
• Rust / GPU で 1.72 倍の速度向上
• Rust / CPU(m) で 1.83 倍の速度向上

参考: iMac Pro (2017)

$ elixir -v
Erlang/OTP 21 [erts-10.0] [source] [64-bit] [smp:36:36] [ds:36:36:10] [async-threads:1] [hipe] [sharing-preserving]

Elixir 1.7.2 (compiled with Erlang/OTP 21)

stages	benchmarks1	benchmarks3	benchmarks8
	pure Elixir	pure Elixir	Elixir/Rustler
	loop	inlining inside of Flow.map	loop, passing by list, with Window
1	22.823357	17.263715	4.577052
2	11.232475	8.647210	13.938190
4	5.954148	5.409378	10.471390
8	3.954989	4.129163	9.647276
16	4.225692	4.130425	10.081226
32	4.311388	3.965232	11.729024
64	4.157024	3.902033	15.635729
128	4.008359	4.323282	23.133601

benchmarks_g2	benchmarks_t1	benchmarks_empty
Elixir/Rustler	Elixir/Rustler	Elixir/Rustler
OpenCL(GPU), inlining	rayon	Ruslter empty
1.23860	0.67441	0.81719

Rust CPU	Rust OpenCL	Rust rayon
Rust	Rust	Rust
CPU(1), loop	OpenCL(GPU), inlining	CPU(multi), loop
1.212508	0.707200	0.251875

おわりに

やはり pure Elixir の方がCPUグレードアップの恩恵は大きかったです！ またCPUだけでなくGPUも速くなっているのが興味深かったです。

というわけで，次回は「ZEAM開発ログ v.0.3.7 Windows PC サーバーでGPU駆動ベンチマークを実行してみた」をお送りします。お楽しみに！