PMU 개요


이 문서에서는 Compute Engine의 성능 모니터링 단위(PMU)의 동작, 결제, 제한사항을 설명합니다. PMU는 C4 가상 머신(VM) 인스턴스에서만 사용할 수 있습니다.

PMU는 프로세서가 코드를 실행하는 방식을 모니터링하는 CPU 코어 내의 하드웨어 구성요소입니다. C4 VM에서 PMU를 사용 설정하면 VM에서 성능 모니터링 소프트웨어를 사용하여 PMU의 성능 카운터에 액세스할 수 있습니다. 이러한 카운터를 사용하면 VM에서 실행되는 소프트웨어 내의 성능 문제를 식별하고 해결할 수 있습니다. 이 정보는 고성능 컴퓨팅(HPC) 또는 머신러닝(ML) 워크로드와 같이 성능에 민감한 워크로드를 최적화하는 데 도움이 됩니다.

PMU 작동 방식

PMU는 성능 모니터링 카운터(PMC)라고 하는 일련의 하드웨어 카운터로 구성됩니다. 이러한 카운터는 CPU 내에서 브랜치 오류 예측 또는 캐시 부적중과 같은 하위 수준 프로세서 이벤트가 발생할 때마다 계산하는 모델 특정 레지스터입니다. Intel VTune Profiler와 같은 성능 모니터링 소프트웨어를 사용하여 PMU에서 PMC를 읽고 구성할 수 있습니다.

기본적으로 PMU는 VM 내에서 사용 중지됩니다. 이를 사용 설정하려면 다음 PMU 유형 중 하나를 사용 설정하여 추적할 하위 수준 CPU 이벤트 유형을 지정합니다.

  • 아키텍처(ARCHITECTURAL): 다음과 같은 아키텍처 성능 이벤트를 측정할 수 있습니다.

    • 중단된 브랜치 명령어: 중단된 브랜치 명령어 수입니다. 이 이벤트를 사용하여 코드 실행을 측정하고 잠재적인 성능 병목 현상을 식별합니다.

    • 중단된 브랜치 누락: 잘못 예측되어 프로세서가 중단되고 가져온 명령이 삭제된 브랜치 명령어 수입니다. 이 이벤트의 수가 많으면 CPU 성능을 최적화할 수 있습니다.

    • 중단된 명령: CPU가 성공적으로 처리한 명령 수입니다. 이 이벤트를 사용하여 CPU의 명령어 처리량을 측정합니다.

    • 하향식 슬롯: 프로세서의 파이프라인 내에 있는 사용 가능한 슬롯 수로, 동시에 명령을 실행하는 데 사용됩니다. 이 이벤트를 사용하여 코드가 프로세서의 리소스를 얼마나 효율적으로 사용하고 있는지 파악합니다.

    • 중지되지 않은 코어 사이클: 전원 관리 또는 중단 등으로 인해 스레드가 중지되지 않은 경우의 코어 사이클 수입니다. 이 이벤트를 사용하여 프로세서의 전반적인 사용량을 평가합니다.

    • 중지되지 않은 참조 주기: 코어가 중지되지 않은 경우의 참조 주기 수입니다(예: 데이터 또는 명령어 가져오기). 코어는 HLT 또는 MWAIT 명령어를 실행할 때 중지됩니다. 참조 주기는 고정된 빈도로 작동하므로 에너지를 절약하기 위해 프로세서의 속도가 변경되어도 안정적인 시간 참조를 제공합니다. 이 이벤트를 사용하여 태스크에 소비된 시간을 측정하고 코드의 성능 병목 현상을 식별합니다.

  • 표준(STANDARD): 아키텍처 PMU 유형의 모든 이벤트, 레벨 2(L2) 캐시 이벤트를 비롯한 CPU 코어 내의 모든 로컬 이벤트를 측정할 수 있습니다.

  • 고급(ENHANCED): 표준 PMU 유형의 모든 이벤트, 레벨 3(L3) 캐시 이벤트를 비롯한 CPU 코어 외부의 모든 로컬 이벤트를 측정할 수 있습니다.

VM에서 PMU를 사용 설정하면 PMU가 백그라운드에서 실행되어 PMC를 사용하여 성능 이벤트를 지속적으로 모니터링합니다. 원하는 경우 선호하는 성능 모니터링 소프트웨어를 사용하여 특정 PMC의 기준을 구성할 수 있습니다. PMC가 지정된 기준을 초과하면 PMU가 소프트웨어에 알립니다.

제한사항

PMU에는 다음과 같은 제한사항이 적용됩니다.

  • C4 VM에서 기본적으로 지정하는 Intel Xeon 확장 가능 프로세서(Emerald Rapids) 5세대를 지정하는 C4 VM에서만 PMU를 사용 설정할 수 있습니다. 이 CPU 플랫폼에서 지원되는 성능 이벤트의 전체 목록은 emeraldrapids_core.json을 참조하세요.

  • 96개 또는 192개의 vCPU가 있는 C4 머신 유형에서만 고급 PMU 유형을 사용 설정할 수 있습니다.

가격 책정

VM에서 PMU를 사용 설정하거나 사용 중지하는 데는 비용이 들지 않습니다.

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