缓存对齐会提高性能吗？

Question

在我们的系统中，我尝试用

修改所有主要的数据结构

__attribute__((__aligned__(CACHE_LINE_SIZE)))

它实际上并没有提高任何性能。我们如何使用缓存对齐并衡量它的帮助？

Answer 1

缓存对齐仅在数据被错误地跨线程共享时才能提高性能。那是什么意思？如果您有 2 个字段，其中一个经常共享和更新，而另一个不经常共享和更新，并且它们位于同一缓存行中，则访问“冷”字段（不经常更新的字段）会施加与访问“热”相同的惩罚一，因为“热”字段的更新使其他线程（CPU线程）整个缓存行无效，因此也使“冷”字段无效。类似的情况是两个“热”字段共享缓存行并相互无效。

对于其他情况，缓存对齐不会提高性能，实际上可能会因增加数据大小而损害性能。

要考虑缓存对齐，您需要：

• 并发
• 热数据（频繁的 InterlockCompareExchange 或类似操作）
• 缓存行中的一些其他数据（热或冷，取决于用例）

我推荐 Scott Meyer 的演讲 CPU Caches and Why You Care。