c# - 优先级队列的工作线程性能缓慢

Question

当我注意到在更多线程上使用独立优先级队列实际上会降低性能时，我试图使用工作线程来加速更大的算法。所以我写了一个小测试用例。

在其中我查询要启动多少个线程，将每个线程设置为自己的处理器，并从我的优先级队列中推送和弹出很多东西。每个线程都拥有自己的优先级队列，它们是单独分配的，所以我不怀疑错误共享。

我把测试用例放在这里，因为它比一个片段长。（处理器亲和位来自NCrunch）

优先级队列是我自己创建的，因为 .NET 没有内置队列。如果这有什么不同，它会使用配对堆。

无论如何，如果我用一个线程和一个核心运行程序，它的使用率大约是 100%。 两个线程/两个内核的使用率下降 最终所有 8 个内核的使用率下降到 30%。

这是一个问题，因为性能下降抵消了多线程带来的任何好处。是什么导致性能下降？每个队列完全独立于其他线程的

Answer 1

解决 pi 等一些问题更适合并行化，而超线程实际上可以加快速度。当您处理像您这样的严重内存问题时，超线程无济于事，实际上可能会造成伤害。查看 CPU 架构中的“流水线”。

没有多少实际问题可以通过使用 2-cpus 获得 2 倍的加速。cpu 越多，开销越大。在您的测试用例算法中，我怀疑内核必须等待内存子系统。如果您调整内存需求，您将看到性能（和利用率）的提高，因为您将内存需求移近 CPU 缓存大小。

Answer 2

操作系统正在将处理分配给它想要的任何 CPU。因此，您会看到每个处理器都在做一些工作。

此外，当您说“性能下降”时，您是否检查过系统正在创建多少争用？您可能也在减轻线程之间的争用。