순수 우분투와 Windows의 우분투 (WSL)에서 시뮬레이션 실행

다음 두 가지 상황에서 동일한 컴퓨터에서 대규모 CAE 시뮬레이션을 테스트하는 방법에 대한 질문을하고 싶습니다 .

1. 순수한 우분투 시스템
2. Windows 10 (WSL)의 우분투 시스템

두 경우 모두 계산 속도가 거의 같습니까?

시뮬레이션 소프트웨어는 CPU 바운드 또는 메모리 바운드 일 가능성이 높습니다 . 이러한 워크로드의 경우 "베어 메탈"또는 WSL 내부 (또는 기본 실행을 사용 하는 다른 호환성 계층 또는 VM) 에서 코드를 실행하는 것 사이에 큰 차이를 볼 수 있습니다. 시뮬레이션 코드는 CPU에서 직접 실행됩니다.

그러나 시뮬레이션이 적어도 부분적으로 I / O 바운드이고 차이가 발생할 수 있습니다. 분명히 WSL (현재)은 디스크 I / O를 상당히 느리게 할 수있는 다소 느린 파일 시스템 인터페이스 계층을 가지고 있습니다. * 즉, 디스크 I / O는 많은 종류의 벌크 데이터 처리 작업에서 중요한 병목 현상이 될 수 있습니다. 일반적으로 파일을 읽고 쓰는 데 대부분의 시간을 소비 해서는 안됩니다 . 귀하의 경우, 불필요한 물리적 디스크 액세스를 피하기 위해 RAM 디스크 (예 : native ** Linux의 tmpfs)에서 실행하는 것이 좋습니다.

어쨌든 확실하게 할 수있는 유일한 방법은 두 환경에서 시뮬레이션을 실행하는 데 걸리는 시간을 테스트하는 것입니다. 그러나이를 수행하기 전에 2018 년 2 월부터 Phoronix의 WSL vs. Docker vs. VirtualBox vs. 기본 Linux 성능 벤치 마크와 같은 기존 벤치 마크를보고 동일한 구성 요소에 스트레스를주는 테스트 결과를 조사 할 수 있습니다. 시뮬레이션처럼 시스템의

(FWIW, Phoronix 결과는 위에서 설명한 일반적인 원칙과 대부분 일치하는 것처럼 보이지만 VirtualBox와 같이 몇 가지 I / O 바운드 벤치 마크에서 기본 Linux보다 성능이 뛰어나다는 사실은 거의 없습니다. 가상 디스크가 항상 데이터를 즉시 동기화하지는 않습니다. 위에서 언급하지 못한 잠재적으로 관련된 문제 중 하나는 벤치 마크 가 베어 호스트 하드웨어에서 실행될 때에도 서로 다른 호스트 환경 과 Linux 배포판간에 멀티 스레드 OpenMP 성능에 큰 차이가 있다는 것 입니다. 스레딩과 IPC가 커널에 의해 처리되므로 놀랍지 않습니다. 배포판 간의 차이점의 많은 부분이 다른 런타임 및 / 또는 컴파일 시간 커널 튜닝 매개 변수로 이어질 수 있습니다.)

^{*) 2016 년 의이 MSDN 블로그 게시물 에 따르면 실제로 WSL에는 NTFS를 통해 기본 Linux 파일 시스템 의미를 에뮬레이트하고 예를 들어 /및 에 마운트하는 데 사용되는 VolF와 두 가지 파일 시스템 인터페이스 구성 요소가 있습니다. DrvF /home는 주로 Windows와 같은 의미를 제공합니다. 호스트 윈도우 드라이브에 액세스하는 데 사용되는 경유 /mnt/c등 소프트웨어는 특히 네이티브 리눅스 파일 시스템 폴더 DrvFs에 데이터 파일을 저장을 구성, 동일한 파일에 여러 하드 링크 같은 기능이 필요하지 않는 경우 수 의 파일 액세스 성능을 향상 WSL.}

^{**) 2017 년 5 월 의이 Reddit 스레드 에 따르면 Wtmp에서 "tmpfs는 현재 디스크를 사용하여 에뮬레이션됩니다". 작년에 어떤 변화가 없다면 WSL에서 tmpfs를 사용하면 일반적인 온 디스크 파일 시스템을 사용하는 것보다 성능상의 이점이 없다는 것을 의미합니다.}

Windows의 Ubuntu (WSL-2017 Fall Creators Update)는 Linux 환경의 "Pure"Ubuntu보다 확실히 느립니다.

예를 들어, Windows 10에서 Ubuntu 16.04보다 화면 페인팅이 여러 시간 더 오래 걸립니다. 즉, 실제로 Windows 10에서 커서가 움직이는 것을 볼 수 있습니다.

WSL Bash 스플래시 화면을 페인트하는 데 약 5 초가 걸립니다. 비교하면 우분투 16.04의 동일한 스플래시 화면에서 약 1/2 초입니다.

CPU 벤치마킹

첫 번째 섹션에서는 화면 I / O 속도가 느리지 만 CPU 벤치마킹은 어떻습니까?

Ask Ubuntu Q & A : Linux 용 CPU 벤치마킹 유틸리티 에서 Linux 및 Windows의 Ubuntu 16.04에서 테스트를 실행했습니다. Linux에서는 Windows 10 버전 1709에서 약 24 초 약 31 초입니다. 리눅스는 6 초 빠르거나 약 25 % 빠릅니다. 그러나 방금 Windows 10을 버전 1803 (Redstone 4 일명 Spring Creators 2018 년 4 월 업데이트)으로 업그레이드했으며 Linux와 동일한 24 초가 걸렸습니다.

Linux의 우분투 16.04

$ sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=20000 run
sysbench 0.4.12:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 1

Doing CPU performance benchmark

Threads started!
Done.

Maximum prime number checked in CPU test: 20000


Test execution summary:
    total time:                          23.5065s
    total number of events:              10000
    total time taken by event execution: 23.5049
    per-request statistics:
         min:                                  2.13ms
         avg:                                  2.35ms
         max:                                  8.52ms
         approx.  95 percentile:               2.76ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           10000.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   23.5049/0.00

Windows 10 빌드 1709의 Ubuntu 16.04

$ sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=20000 run
sysbench 0.4.12:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 1

Doing CPU performance benchmark

Threads started!
Done.

Maximum prime number checked in CPU test: 20000


Test execution summary:
    total time:                          30.5350s
    total number of events:              10000
    total time taken by event execution: 30.5231
    per-request statistics:
         min:                                  2.37ms
         avg:                                  3.05ms
         max:                                  6.21ms
         approx.  95 percentile:               4.01ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           10000.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   30.5231/0.00

Windows 10 빌드 1803의 Ubuntu 16.04

$ sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=20000 run
sysbench 0.4.12:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 1

Doing CPU performance benchmark

Threads started!
Done.

Maximum prime number checked in CPU test: 20000


Test execution summary:
    total time:                          23.7223s
    total number of events:              10000
    total time taken by event execution: 23.7155
    per-request statistics:
         min:                                  2.21ms
         avg:                                  2.37ms
         max:                                  4.53ms
         approx.  95 percentile:               2.73ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           10000.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   23.7155/0.00

참고 : 2018 년 Windows 10 스프링 업데이트 ( Redstone 4 라고 함 )는 5 월 9 일 (4 일 전)에 출시되었으며 개선 사항을 확인하기 위해 곧 설치할 예정입니다. 의심 할 여지없이 많은 것이 있습니다. 내가 알고있는 한 가지는 cron시작시 작업 을 실행할 수 있다는 것입니다 . gmail.com에 매일 자동 백업하려면 필요합니다.

참고 2 : Windows 10 Build 1803 (2018 년 4 월 봄 크리에이터 업데이트 AKA Redstone 4)을 설치했으며 화면 페인팅이 훨씬 빠릅니다. Bash 스플래시 화면을 표시하는 데 5 초가 아닌 3 초 밖에 걸리지 않습니다. CPU 벤치 마크는 현재 Linux와 동일합니다.

WSL에서 컴퓨터는 전체 그래픽 Windows 시스템 (처음으로 끔찍한 리소스 호그)과 Ubuntu 하위 시스템을 실행하고 있습니다. 네이티브 우분투에서는 우분투 만 실행합니다.

이것이 시뮬레이션에 특히 영향을 미치는지 모르겠지만 다음과 같습니다.

WSL은 공유 메모리에 RAM을 사용 하지 않습니다 ! 디스크를 사용합니다!

즉, 시뮬레이션에서 공유 메모리 (생각 /dev/shm)를 사용하는 경우 속도가 느리고 저장 장치가 마모 될 수 있습니다! 그리고 성능 저하는 여러 계층에서 발생합니다.

• 파일 시스템 드라이버

• 스토리지 드라이버

• 저장 매체

그러나 이것이 수행되지 않으면 성능은 베어 메탈 우분투의 성능과 비슷해야합니다 (다른 I / O가 없다고 가정 함).