Présentation de la PMU

Ce document décrit le comportement, la facturation et les limites de l'unité de surveillance des performances (PMU, Performance Monitoring Unit) dans Compute Engine. La PMU n'est disponible que sur les instances de machine virtuelle (VM) C4.

La PMU est un composant matériel du cœur du processeur qui surveille la façon dont le processeur exécute le code. En activant la PMU dans une VM C4, vous pouvez utiliser un logiciel de surveillance des performances sur la VM pour accéder aux compteurs de performances des PMU. Ces compteurs vous aident à identifier et à résoudre les problèmes de performances dans le logiciel exécuté sur votre VM. Ces informations sont utiles pour optimiser les charges de travail sensibles aux performances, telles que les charges de travail de calcul hautes performances (HPC) ou de machine learning (ML).

Fonctionnement de la PMU

Les PMU sont composées d'un ensemble de compteurs matériels, appelés compteurs de surveillance des performances (PMC, Performance Monitoring Counter). Ces compteurs sont des registres spécifiques au modèle qui comptent chaque fois qu'un événement de processeur de bas niveau, tel qu'une erreur de prédiction de branche ou un échec de mise en cache, se produit dans le processeur. Vous pouvez lire et configurer les PMC dans la PMU à l'aide d'un logiciel de surveillance des performances tel que Intel VTune Profiler.

Par défaut, la PMU est désactivée dans les VM. Pour l'activer, spécifiez les types d'événements de processeur de bas niveau à suivre en activant l'un des types de PMU suivants :

  • Architecture (ARCHITECTURAL) : vous pouvez mesurer les événements de performances d'architecture suivants :

    • Instructions de branche supprimées : nombre d'instructions de branche supprimées. Utilisez cet événement pour mesurer l'exécution de votre code et identifier les goulots d'étranglement potentiels pour les performances.

    • Branches manquées supprimées : nombre d'instructions de branchement mal prédites, ce qui a entraîné un blocage du processeur et l'abandon des instructions extraites. Si vous voyez un nombre élevé pour cet événement, vous pouvez probablement optimiser les performances du processeur.

    • Instructions supprimées : nombre d'instructions que le processeur traite correctement. Utilisez cet événement pour mesurer le débit d'instructions du processeur.

    • Emplacements de haut en bas : nombre d'emplacements disponibles dans le pipeline d'un processeur qui sont utilisés pour exécuter simultanément des instructions. Utilisez cet événement pour comprendre l'efficacité avec laquelle votre code utilise les ressources du processeur.

    • Cycles de cœur non arrêtés : nombre de cycles de cœur lorsque le thread n'est pas interrompu, par exemple en raison d'une gestion de l'alimentation ou d'interruptions. Utilisez cet événement pour évaluer l'utilisation globale du processeur.

    • Cycles de référence non arrêtés : nombre de cycles de référence lorsque le cœur n'est pas arrêté (par exemple, lors de la récupération de données ou d'instructions). Le cœur est arrêté lorsqu'il exécute les instructions HLT ou MWAIT. Les cycles de référence fonctionnent à une fréquence fixe, fournissant ainsi une référence temporelle stable, même lorsque la vitesse du processeur change pour préserver l'énergie. Utilisez cet événement pour mesurer le temps passé sur une tâche et identifier les goulots d'étranglement qui affectent les performances dans votre code.

  • Standard (STANDARD) : vous pouvez mesurer tous les événements du type PMU architectural et tous les événements locaux dans le cœur du processeur, y compris les événements de cache de niveau 2 (L2).

  • Amélioré (ENHANCED) : vous pouvez mesurer tous les événements du type PMU standard, ainsi que tous les événements locaux en dehors du cœur du processeur, y compris les événements de cache de niveau 3 (L3).

Une fois que vous avez activé la PMU dans une VM, elle s'exécute en arrière-plan et surveille en permanence les événements de performances à l'aide de PMC. Vous pouvez éventuellement configurer des seuils pour des PMC spécifiques à l'aide du logiciel de surveillance des performances de votre choix. Si une PMC dépasse son seuil désigné, elle informe le logiciel.

Limites

Pour la PMU, les limites suivantes s'appliquent :

  • Vous ne pouvez activer la PMU que dans les VM C4 qui spécifient le processeur évolutif Intel Xeon (Emerald Rapids) de 5e génération, que les VM C4 spécifient par défaut. Pour obtenir la liste complète des événements de performances compatibles avec cette plate-forme de processeur, consultez emeraldrapids_core.json.

  • Vous ne pouvez activer le type de PMU amélioré que dans les types de machines C4 comportant 96 ou 192 processeurs virtuels.

Tarifs

L'activation ou la désactivation de la PMU dans une VM n'entraîne aucuns frais.

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