随着人工智能与大数据分析等技术的迅速发展，用户对服务器性能的需求日益提升。服务器性能的提升不仅需要CPU等关键硬件的持续创新，也离不开操作系统层面的深度优化。
为了充分发挥硬件的性能潜力以及能耗的管理，推动开源服务器操作系统的部署，英特尔与浪潮信息进行深度融合，有助于解决CPU算力需求、数据中心绿色节能需求、新计算架构的支持和优化、计算调度性能优化的难题。
采用英特尔® 至强® 6 处理器的浪潮信息云峦服务器操作系统 KeyarchOS，实现了为用户构建高性能、稳定可靠、高效软硬协同、全天候运维、全栈安全可信的基础设施平台。不仅能充分释放英特尔® 至强® 6 处理器的内核性能优势，实现软硬一体化，还能通过对调度、缓存进行优化，提升整体性能。
基于英特尔® 至强® 6 处理器的服务器操作系统
全力释放底层算力
围绕英特尔® 至强® 6 处理器的硬件特性，浪潮信息对云峦服务器操作系统KeyarchOS进行了全面的协同优化。主要体现在电源及能耗管理的增强、数据处理与性能监控方面的优化，以及通过减少伪共享和优化CPU调度提高整体性能，增强了多个方面的性能表现。
更高效的数据处理能力，轻松应对复杂计算需求
得益于英特尔® 至强® 6 处理器新增的AVX及AMX指令，采用了英特尔® 至强® 6 处理器的浪潮信息云峦服务器操作系统KeyarchOS能够应对复杂的计算要求，提供更高效的数据处理能力。
性能监控能力增强，提升工作效率
英特尔® 至强® 6 处理器增加了特有的监控计数器topdown-retiring与topdown-bad-spec，而浪潮信息云峦服务器操作系统KeyarchOS实现了对该计数器的支持，有助于提升监控处理器的工作效率，进一步增强性能监控能力。
高效的电源管理能力，帮助管理和优化电源使用
浪潮信息云峦服务器操作系统 KeyarchOS引入TPMI的支持， 在英特尔® 至强® 6 处理器上通过TPMI接口的分层体系结构，解耦了不同CPU型号与电源管理驱动的实现代码，能够对电源管理更灵活、更高效，可以更细致地管理和优化处理器的电源使用。
功耗管理能力增强，实现节能降耗
浪潮信息云峦服务器操作系统KeyarchOS支持英特尔® 至强® 6 处理器新增的功率状态C6S和C6SP，进一步降低功耗，满足优化功耗管理。
减少伪共享 (False Sharing) 及锁竞争，提高系统性能
浪潮信息云峦服务器操作系统KeyarchOS在英特尔® 至强® 6 能效核处理器上进行优化，通过将相关计数器更改为每个CPU的独立计数器，并优化每个CPU先在自己的本地副本上更新计数器的值，减少了对全局计数器的更新需求，避免了锁的争用，提升系统的性能。
同时通过Stress-ng和unixbench测试，验证了其性能和稳定性。stress-ng场景下，云峦KeyarchOS在高负载条件下，对信号量的处理能力提升2.29倍，消息队列处理性能提升2.75倍5。Unixbench场景下，云峦KeyarchOS在处理进程上下文切换时的性能相比于优化前提升了12.21倍6。
图1. 优化前后stress-ng不同测试项性能对比
图2.优化前后测试项Pipe-based Conetext Switching性能对比
CPU调度优化，快速提升数据处理能力
浪潮信息云峦服务器操作系统KeyarchOS优化了对集群调度的支持，使得调度器在处理CPU集群的机器时能够做出最佳决策，特别是在英特尔® 至强® 6 能效核处理器架构中，L2缓存是在一组核心之间共享的情况下，通过优化将进程调度到完全空闲的一组核心中，使得该进程可以使用整个L2缓存，从而提高了系统的整体性能。
同时在Nginx服务中验证了CPU调度优化效果，使用WRK工具进行HTTPs基准测试，通过优化KeyarchOS和CPU配置，Nginx服务器在线程数为32时，HTTP每秒传输数据量提升了8.13%，测试数据如图37。
图3. 优化前后在不同线程下的Nginx服务器性能对比
综合性能提升，满足严苛计算需求
浪潮信息云峦服务器操作系统KeyarchOS对英特尔® 至强® 6 处理器进行了全面的适配优化，并通过Unixbench综合跑分以验证优化效果。Unixbench综合测试跑分提升29%8，表明浪潮信息云峦服务器操作系统KeyarchOS能够充分发挥英特尔® 至强® 6 处理器的性能，为用户提供一个高效、稳定、安全的计算平台。
图4. 优化前后unixbench综合跑分对比
联合创新创收，解难题
浪潮信息云峦服务器操作系统KeyarchOS与英特尔® 至强® 处理器的联合创新，不仅有助于解决服务器性能的难题，还为用户带来了更多收益。
1、满足日趋增长的CPU算力需求，提升投资收益：
深度软硬协同优化释放了英特尔® 至强® 6 处理器的算力优势，帮助用户降低硬件采购、运维等方面成本，提升投资收益。
2、满足数据中心绿色节能需求，节能降本：
提升算力密度与能效，满足计算、存储、网络等应用不断攀升的算力需求，同时助力计算绿色算力发展。
3、优化计算调度性能，实现最佳运营效果：
通过针对CPU拓扑结构的调度优化，实现负载均衡，有助于提高系统的性能、减少延迟、提升资源利用率，实现最佳运行效果。
4、支持和优化新计算架构，实现负载均衡并提高性能：
对锁和伪共享进行优化，减少缓存失效带来的性能损失，提高多核处理器在高并发环境下的处理能力。
与生态伙伴携手共进，引领数智未来
浪潮信息坚持 ‘以应用为导向，以系统为核心，提升多元异构算力融合和软硬协同能力，全力释放底层硬件算力’ 的技术发展路线。基础软件产品是实现这一技术路线的关键环节，浪潮信息服务器操作系统云峦KeyarchOS基于英特尔平台的硬件新特性持续深化软硬协同能力，为用户提供稳定可靠、安全易用、高性能、具备AI能力的操作系统底座。
—— 苏志远
浪潮信息系统软件产品部总经理
在以数据为中心的数字化产业变革中，应对多元负载带来的算力挑战对于数据潜力的释放至关重要。通过与浪潮信息的持续深度合作，我们证明英特尔® 至强® 6 处理器能够高效应对数据中心中日趋复杂的负载，助力用户打造高性能、高扩展、高安全性的数据中心基础设施，夯实数字化转型的底座。
—— 林晓东
英特尔数据中心和人工智能集团
资深首席工程师
展望未来，英特尔将与浪潮信息等生态伙伴携手共进，共同推动新一代基础设施平台的构建与发展，助力用户部署和加速其AI应用，实现用户业务的智能化变革，为构建更加智慧、高效、可持续的未来世界贡献力量。
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