轻量级应用服务器对决：基于 STREAM 深度测评华为云云耀云服务器L实例的内存性能

一、评测背景

本文是继上篇：《华为云云耀云服务器L实例评测｜轻量级应用服务器对决：基于 Geekbench 深度测评华为云云耀云服务器L实例》后，继续探讨华为云的创新产品【华为云云耀云服务器L实例】，为读者提供全面的评测信息，本篇文章重点是测试其【华为云云耀云服务器L实例】的内存性能。我们仍然选取了对比机器，也就是友商的轻量级应用服务器 lighthouse，经过使用 STREAM 的详细测试，我们将对华为云的最新云耀云服务器L实例的CPU处理器性能进行严格测试和分析，以帮助你更加清晰的认识华为云的最新云耀云服务器L实例，以及帮助你更好的在众多繁杂的服务器中进行选择判断。

二、评测声明

本人任何测试其云计算或者其他商品，都站在如下声明立场

尽管本文是在参与华为云云耀云服务器L实例评测活动的背景下编写的，但是本博主是站在一个中立的角度来进行评测，不存在因为是活动文上来就无脑吹，这有背征文的目的以及我的个人初衷。

三、被评测服务器参数及准备

3.1 被评测服务器基本参数

华为云云耀云服务器L实例现阶段提供2核2G、2核4G、2核8G的 3 种 CPU 和内存规格，不同 CPU 和内存规格与系统盘、峰值带宽和流量包组合共有 6 种实例规格。这里选择的友商测试机为轻量应用服务器 lighthouse，该友商的轻量型应用服务器与华为云云耀云服务器L实例类似，都提供不同的应用场景，不通过的镜像支持以及规格，可以说是相互的对标产品。

本测试使用的华为云云耀云服务器L实例与友商的轻量应用服务器 lighthouse均位于广州区域，且配置均为2核2G，配置参数表格为：

3.2 测试机采购

3.2.1 华为云云耀云服务器L实例

因为本文重点是对华为云云耀云服务器L实例进行处理器层面的评测，由于篇幅有限，此处步骤略过，对于如何采购华为云云耀云服务器L实例具体步骤细节，参考我之前的博文中的第三节即可：华为云云耀云服务器L实例评测 | 从零开始：云耀云服务器L实例的全面使用解析指南

购买后服务器规格如下：

3.2.2 友商的轻量应用服务器 lighthouse

对比测试机采购步骤略过，因为不是今天的主角，直接在下面贴出购买后的截图

四、使用 Stream 测试内存性能

STREAM 软件是一款内存带宽性能测试的关键工具，也是衡量服务器内存性能的通用标杆。随着处理器核心数量的增加，内存带宽对于提升整个系统性能变得愈发关键。如果系统无法高效地将内存中的数据传送到处理器，那么多个处理核心可能会因等待数据而处于闲置状态。这种闲置时间不仅会减少系统效率，还会抵消多核心和高主频带来的性能优势。

STREAM 软件在内存带宽性能测试中表现出色，具备出色的空间局部性，并且与缓冲区TLB（Translation Lookaside Buffer）以及缓存的兼容性极佳。该软件支持四种运算方式，包括复制（Copy）、尺度变换（Scale）、矢量求和（Add）以及复合矢量求和（Triad），从而全面评估内存带宽性能。这使得 STREAM 成为一个不可或缺的工具，用于深入了解系统内存性能，优化系统配置，提高整体性能表现。

下面是我们使用 STREAM 测试内存性能的过程：

为了演示如何使用 STREAM 我们这里直接使用华为云云耀云服务器L实例进行演示

4.1 Stream 安装

官方源码地址：http://www.cs.virginia.edu/stream/FTP/Code/stream.c

[root@hcss-ecs-d51e stream]# wget http://www.cs.virginia.edu/stream/FTP/Code/stream.c
[root@hcss-ecs-d51e stream]# yum install gcc -y

# stream 版本 5.10 使用
[root@hcss-ecs-d51e stream]# gcc -O3 -fopenmp -DSTREAM_ARRAY_SIZE=10000000 -DNTIMES=10 stream.c -o stream
# stream 版本 5.9 使用
[root@brinnatt ~]# gcc -O3 -fopenmp -DN=2000000 -DNTIMES=10 stream.c -o stream

[root@hcss-ecs-d51e stream]# ls
stream  stream.c
[root@hcss-ecs-d51e stream]#

含义、方法及相关解释：

• -O3：指定最高编译优化级别，即 3
• -fopenmp：启用 OpenMP，适应多处理器环境，更能得到内存带宽实际最大值。开启后，程序默认运行线程为 CPU 线程数
• -DSTREAM_ARRAY_SIZE：指定测试数组a[]、b[]、c[]的大小（Array size）。该值对测试结果影响较大（5.10 版本，参数名为-DSTREAM_ARRAY_SIZE，默认值 10000000；若 stream.c 为 5.9 版本参数名为-DN，默认值 2000000）。

  • 注意：必须设置测试数组大小远大于 CPU 最高级缓存（一般为 L3 Cache）的大小，否则就是测试 CPU 缓存的吞吐性能，而非内存吞吐性能。
• -DNTIMES=10：执行的次数，并从这些结果中选最优值。
• stream.c：待编译的源码文件
• stream：输出的可执行文件名
• 其他参数：

  • -mtune=native -march=native：针对 CPU 指令的优化，-mtune=native会在已选指令集约束下生成本地机器优化代码；使用-march=native将启用本地机器支持的所有指令子集。更多编译器对 CPU 的优化参考（点击这里）
  • -mcmodel=medium ：当单个 Memory Array Size 大于 2GB 时需要设置此参数
  • -DOFFSET=4096 ：数组的偏移，一般可以不定义

推荐计算公式：**{最高级缓存X MB}×1024×1024×4.1×CPU路数/8**，结果取整数。

解释：由于 stream.c 源码推荐设置至少 4 倍最高级缓存，且 STREAM_ARRAY_SIZE 为 double 类型 = 8 Byte。所以公式为：最高级缓存(单位：Byte)×4.1倍×CPU路数/8。

例如：测试机器是双路 CPU，最高级缓存 32MB，则计算值为 32×1024×1024×4.1×2/8≈34393292。

4.2 在华为云云耀云服务器L实例运行 Stream 测试

使用命令指定运行线程为 n，即使用如下命令运行测试

export OMP_NUM_THREADS=4
./stream

在编译输出的可执行文件（stream）所在目录下运行：

[root@hcss-ecs-d51e stream]#
[root@hcss-ecs-d51e stream]#
[root@hcss-ecs-d51e stream]# export OMP_NUM_THREADS=4
[root@hcss-ecs-d51e stream]# ./stream
-------------------------------------------------------------
STREAM version $Revision: 5.10 $
-------------------------------------------------------------
This system uses 8 bytes per array element.
-------------------------------------------------------------
Array size = 10000000 (elements), Offset = 0 (elements)
Memory per array = 76.3 MiB (= 0.1 GiB).
Total memory required = 228.9 MiB (= 0.2 GiB).
Each kernel will be executed 10 times.
 The *best* time for each kernel (excluding the first iteration)
 will be used to compute the reported bandwidth.
-------------------------------------------------------------
Number of Threads requested = 4
Number of Threads counted = 4
-------------------------------------------------------------
Your clock granularity/precision appears to be 1 microseconds.
Each test below will take on the order of 4504 microseconds.
   (= 4504 clock ticks)
Increase the size of the arrays if this shows that
you are not getting at least 20 clock ticks per test.
-------------------------------------------------------------
WARNING -- The above is only a rough guideline.
For best results, please be sure you know the
precision of your system timer.
-------------------------------------------------------------
Function    Best Rate MB/s  Avg time     Min time     Max time
Copy:           14426.1     0.011183     0.011091     0.011345
Scale:          21105.4     0.007770     0.007581     0.008006
Add:            22676.0     0.010729     0.010584     0.010963
Triad:          22710.3     0.010724     0.010568     0.011247
-------------------------------------------------------------
Solution Validates: avg error less than 1.000000e-13 on all three arrays
-------------------------------------------------------------

最终测试结果图，如下：

4.3 在友商的轻量应用服务器 lighthouse 运行 Stream 测试

在上述 4.2 节中，华为云云耀云服务器L实例上运行 Stream 测试步骤里已经详细介绍如何使用 Stream 以及相关的细节介绍，这里节约篇幅省略中间过程，直接给出在友商的轻量应用服务器 lighthouse 运行 Stream 的结果：

五、最终测试比对结果（本文重点）

这里和之前使用 Geekbench 跑分的时候一样，废话不多，直接上 STREAM 的最终结果：

注意：上述表格数据建议多次跑分取平均值后在进行统计

从上表中可以看出，同样是测试数组大小为 10000000 个的情况下，华为云云耀云服务器L实例的各项指标完胜友商的轻量应用服务器 lighthouse，其中复制的速率比友商的机器略高，几乎差不多，但是在尺度变换、矢量求和与复合矢量求和的速率几乎是友商机器的 2 倍左右。

在我们上篇文章：《华为云云耀云服务器L实例评测｜轻量级应用服务器对决：基于 Geekbench 深度测评华为云云耀云服务器L实例》中，对华为云云耀云服务器L实例进行了处理器 CPU 的测试，当时的结果也是华为云云耀云服务器L实例的性能要优于友商的同类型竞品，而这次的内存测试上，同样的完胜，不得不说，华为的这个新产品，抛开价格以外的因素，性能上几乎是优于同类型竞品。

六、文末总结

在本文中，我们深入研究了华为云云耀云服务器L实例和友商的轻量应用服务器 lighthouse，特别关注了它们的内存性能。从评测背景开始，我们明确了本文的研究目的。接着，我们详细介绍了被评测服务器的基本参数和测试机采购过程，包括华为云云耀云服务器L实例和友商的轻量应用服务器 lighthouse。

在本文的重点部分，我们使用 STREAM 工具来测试这两款服务器的内存性能。我们介绍了 STREAM 工具的安装过程，并分别在两种服务器上运行了 STREAM 测试，以深入评估它们的内存带宽性能。

过本文的评测和比对，可以帮助读者更好地了解这两款服务器的内存性能表现，为他们做出明智的决策提供有价值的信息。无论是在企业环境还是个人应用中，优化内存性能都是提高整体系统性能的关键一步。