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SPECmark ベンチマークでのコンパイラ比較
最適化・性能情報 > SPECfp2000 ベンチマーク

 
2004年10月時点での SPECfp2000 ベンチマークの性能値として、AMD 社のプロセッサベースのシステムがIntel(R) Pentium4 / Xeon (3.6Ghz) 搭載のシステム (SPECfp2000=1548) より性能が高いため、ここではAMD 社の Opteron(TM) と Athlon(R) ベースのシステム上での SPECfp2000 をもとに各社のコンパイラの客観的な比較を行います。

SPEC CPU2000 のベンチマークでは、各プログラムの性能測定において、最も高速実行できる複数のコンパイラのいずれかを使用します。高速に実行された際に使用した「コンパイラ」を各社別に評価すると、客観的なコンパイラの良し悪しを評価できます。以下の図は、ベンチマークにおいて各コンパイラが使用時に採用された数を示しています。PGI コンパイラの採用数は、PathScale コンパイラ並びに Intel(R) コンパイラを共に上回り、基本的な性能ベースにおいて他社コンパイラと較べてより高速、安定的な性能を提供できることが分かります。
Sun Java Workstation W1100z
ベンチマークで使用されたコンパイラの採用数
AMD Athlon(TM) 64 FX-55
ベンチマークで使用されたコンパイラの採用数
SPECfp2000 = 1787 SPECfp2000 = 1782


SPECfp2000 ベンチマークの別の側面(各社コンパイラの使用採用数)

SPEC CPU2000 ベンチマークの指標からは、各社のコンパイラの性能を直接評価することはできません。このベンチマークの目的は、主にコンピュータに搭載されている CPU/メモリ・アーキテクチャによる浮動小数点演算性能を客観的に評価するためのものです。従って、コンピュータメーカは、最も性能が出る各社のコンパイラを利用してベンチマークの各プログラム性能を個別に測定するため、この SPECfp2000 の値は PGI コンパイラだけを利用した性能、あるいは、インテル(R) コンパイラを利用した性能であると一概に断定できません。

しかし、ここにコンパイラを評価するための別の側面が隠れています。コンピュータメーカが測定する際に採用した、各社のコンパイラの使用状況(使用採用数)を見ることによって、コンパイラ各社の高速性、信頼性が見て取れます。なぜならば、コンピュータメーカは最も性能が高い SPECfp 数値を採用するため、その時に個々の課題に対して使用されたコンパイラが、最も優れていると言うことになるからです。(コンピュータメーカは、一つの SPEC CPU2000 値を出すために、様々なコンパイラを使うのが一般的です)

ここで、SPECfp2000 ベンチマークセットのプログラムの種類とSPEC CPU2000 のベンチマークで実施するコンパイラの最適化レベルについて説明します。

  【SPECfp2000 のベンチマーク・プログラム数と言語】
  FORTRAN77 プログラム : 6 本
  Fortran90 プログラム : 4 本
  C プログラム : 4 本         (計14本)

  • SPECfp_base2000
    一般ユーザが行うような最適化オプション(保守的最適化)でコンパイルした時の各プログラムの性能値の相乗平均値。全プログラムは、最適なコンパイル・オプションを固定して測定。
  • SPECfp2000
    アグレッシブな最適化モードでコンパイルした時の各プログラムの性能値の相乗平均値。個々のプログラムで、最適化オプションを細かく変更可能。


ユーザの一般的な利用法においては、 SPECfp_base2000 指標が重要

一般にユーザがコンパイラを普通に使用するとき、プログラム性能を究極に分析して細かなオプションを設定することは、稀にしかありません。一般には、各コンパイラが推奨する一般的な最適化オプションを指定して利用することになります。この観点から、SPEC CPU2000 の指標値を見た場合、SPECfp_base2000 の指標値の方が、一般ユーザにとって最も相応しい比較指標と思われます。コンピュータメーカがシステムの SPECfp2000 値を正式にサブミットする際に、どのコンパイラ製品を測定に使用したかを客観的に分析すると、別の側面での各社コンパイラの特性と性能が見えてきます。以下では、ベンチマークの測定に使用された各社のコンパイラの採用数を評価します。

PGI コンパイラと PathScale コンパイラとの比較

2004年10月現在、PC あるいは PC サーバに搭載されている Intel(R) と AMD のプロセッサの中で、最速な公認 SPECfp2000 値を出しているサンプルをもとに、そのベンチマークにおけるコンパイラの使用採用数数を評価してみます。まず最初に、PGI コンパイラと PathScale コンパイラの比較が可能な Sun Java Workstation W1100z の SPECfp2000 を分析します。一般ユーザ向けの指標として大事な SPECfp_base2000 の Fortran ベンチマークでは、PathScale を退け 100% PGI コンパイラが性能測定に使用されています。また、SPECfp2000 の全体を通しても、PGI コンパイラの採用数が 15 、PathScale コンパイラが 12 となっており、客観的に PGI コンパイラの優秀性が理解できます。

Sun Java Workstation W1100z

ベンチマーク・ システムの仕様
プロセッサ/メモリ AMD Opteron(R) 150
Clock: 2400Mhz
Cache : 1024KB
Memory : 4x1GB PC3200 CL3
Linux OS Red Hat Enterprise Linux 3 (AMD64)
使用コンパイラ PGI Fortran 5.2
PathScale EKO Compiler 1.1
gcc 3.5

ベンチマーク時に使用した「コンパイラ」の使用採用数(プログラムのコンパイルに使用した件数)

使用コンパイラ SPECfp_base2000 SPECfp2000 使用採用数
Fortran C Fortan C
PGI コンパイラ 10 0 5 0 15
PathScale コンパイラ 0 4 5 3 12
gcc コンパイラ -- 0 -- 1 1
SPCEfp2000 の指標値 1637 1787  



PGI コンパイラと Intel(R) コンパイラとの比較

以下の数値は、クライアント PC ベースのプロセッサである Athlon(TM) 64 の SPECfp2000 のサンプルをもとに、そのベンチマークにおけるコンパイラの使用採用数を評価してみます。ここでは、PGI コンパイラと インテル(R) コンパイラの比較が可能です。一般ユーザ向けの指標として大事な SPECfp_base2000 の Fortran ベンチマークでは、Intel(R) コンパイラを退け 100% PGI コンパイラが性能測定に使用されています。また、SPECfp2000 の全体を通しても、PGI コンパイラの採用数が 16 、PathScale コンパイラが 11 となっており、客観的に PGI コンパイラの優秀性が理解できます。

AMD Athlon(TM) 64 FX-55

ベンチマーク・ システムの仕様
プロセッサ/メモリ AMD Athlon(R) 64 FX-55
Clock: 2600Mhz
Cache : 1024KB
Memory : 2x512MB PC3200 DDR CL2
OS Windows XP Professional SP2
使用コンパイラ PGI Fortran 5.2
Intel Fortran 8.0
Intel C++ 8.0

ベンチマーク時に使用した「コンパイラ」の使用採用数(プログラムのコンパイルに使用した件数)

使用コンパイラ SPECfp_base2000 SPECfp2000 使用採用数
Fortran C Fortan C
PGI コンパイラ 10 0 7 0 17
Intel(R) コンパイラ 0 4 3 4 11
SPCEfp2000 の指標値 1741 1782  

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