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CPU与GPU计算性能基准测试

共计 30 章节

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课程导入与基准测试全景

明确CPU与GPU计算性能基准测试的… · 核心概念（吞吐量 · 延迟

课程导入基准测试全景

CPU与GPU架构差异对基准测试的影响

对比多核CPU与SIMT GPU的微… · 流水线 · 线程模型

基准测试指标体系与度量方法

深入讲解FLOPS · 内存带宽 · 延迟

基准测试指标体系度量方法

基准测试工具链与环境搭建

介绍并实操主流基准测试框架（如Goo… · CUDA Samples · rocBLAS

基准测试工具链环境搭建

微基准测试设计

CPU计算密集型负载 · 快速傅里叶变换等CPU微基准 · 使用perf

微基准测试设计CPU

微基准测试设计

GPU计算密集型负载 · 卷积等GPU微基准 · 使用Nsight Compute分析…

微基准测试设计GPU

内存带宽与延迟基准测试

针对CPU的STREAM基准与GPU… · 设计实验测量不同数据规模下的带宽与延… · 分析NUMA与GPU内存层次的影响

内存带宽延迟基准测试

并行扩展性基准测试

强扩展与弱扩展 · 计算扩展效率并识别瓶颈

并行扩展性基准测…强扩展

能效基准测试

测量CPU与GPU在不同负载下的功耗… · 使用RAPL · NVML等接口

能效基准测试CPU

真实应用场景基准测试

深度学习训练 · 设计图像分类或语言模型训练的基准测试 · 对比CPU与GPU的训练吞吐与收敛时…

真实应用场景基准…深度学习训练

真实应用场景基准测试

科学计算与HPC · N体模拟） · 在CPU集群与GPU节点上运行

真实应用场景基准…HPC

真实应用场景基准测试

实时推理与边缘计算 · BERT）设计延迟与吞吐基准 · 比较CPU

真实应用场景基准…实时推理

基准测试中的统计方法与结果分析

介绍均值 · 中位数 · 百分位数

基准测试统计方法

性能剖析与瓶颈定位

CPU侧：使用perf · VTune · gprof等工具对CPU基准进行热点…

性能剖析瓶颈定位

性能剖析与瓶颈定位

GPU侧 · rocProfiler等工具分析GP… · 内存访问模式与指令吞吐

性能剖析瓶颈定位

基准测试的可重复性与公平性

讨论环境配置（频率 · 温度 · 后台负载）

基准测试的可重复…公平性

自动化基准测试框架设计

使用脚本（Python/Shell）… · 实现结果收集 · 可视化与回归检测

自动化基准测试框…Python/Shell

基准测试结果的可视化与报告

使用Matplotlib · Plotly或Grafana将性能数… · 撰写包含方法

基准测试结果的可…报告

CPU与GPU协同计算基准测试

设计CPU-GPU异构计算任务（如流… · 零拷贝） · 测量协同开销与整体性能

多GPU与分布式基准测试

在多GPU节点上运行数据并行与模型并… · 使用NCCL通信库 · 测量扩展效率与通信开销

GPU分布式基准测试

云环境与虚拟化下的基准测试

在云GPU实例与虚拟机中运行基准测试 · 分析虚拟化开销 · 资源隔离与性能波动

云环境虚拟化下的基准测…

基准测试中的安全与隔离问题

探讨侧信道攻击（如缓存计时）对基准测… · 以及如何设计安全的基准测试环境

基准测试安全

面向AI加速器的基准测试

除通用GPU外 · 简要对比TPU · NPU等加速器的基准测试方法

基准测试案例研究

CPU数据库查询性能 · 设计CPU基准测试 · 分析索引

基准测试案例研究CPU

基准测试案例研究

GPU图像处理流水线 · 构建GPU基准测试 · 优化内核并测量端到端延迟

基准测试案例研究GPU

基准测试案例研究

混合精度计算 · 对比性能与精度 · 分析Tensor Core的加速效果

基准测试案例研究混合精度计算

基准测试结果解读与优化建议

基于前序案例的基准数据 · 练习解读性能报告 · 提出针对性的优化建议（如循环展开

基准测试结果解读优化建议

基准测试的伦理与合规性

讨论基准测试中的诚信问题（如选择性报… · 行业标准（如SPEC · MLPerf）的遵循

基准测试的伦理合规性

端到端基准测试实战 · 从需求分析 · 环境搭建

课程项目端到端基准测试实…

课程总结与前沿展望

回顾核心知识点 · 总结基准测试的最佳实践 · 展望新兴技术（如Chiplet

课程总结前沿展望