Date: Fri, 05 Mar 2021 15:45:51 +0000 From: bugzilla-noreply@freebsd.org To: bugs@FreeBSD.org Subject: [Bug 254040] AMD 5950X hyperthreading strange performance swings Message-ID: <bug-254040-227@https.bugs.freebsd.org/bugzilla/>
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https://bugs.freebsd.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=3D254040 Bug ID: 254040 Summary: AMD 5950X hyperthreading strange performance swings Product: Base System Version: 12.2-RELEASE Hardware: amd64 OS: Any Status: New Severity: Affects Some People Priority: --- Component: kern Assignee: bugs@FreeBSD.org Reporter: dennis.noordsij@alumni.helsinki.fi I plan to upgrade our server to a Ryzen 9 5950X system, 16 cores, 3400MHz b= ase frequency, 128GB RAM, and ran into an issue while testing. For reference I will use a very simple command: dd if=3D/dev/zero bs=3D1M count=3D1000 | bzip2 - | wc which, using a Linux rescue system (i.e. nothing else running) consistently= and repeatedly completes in about: 1048576000 bytes (1.0 GB, 1000 MiB) copied, 4.67561 s, 224 MB/s Now for FreeBSD 12.2-RELEASE, on a basic boot not running anything except s= sh: if I _disable_ hyperthreading using machdep.hyperthreading_allowed=3D0, I g= et the following approximate result consistently and repeatedly: dd if=3D/dev/zero bs=3D1M count=3D1000 | bzip2 - | wc 1048576000 bytes transferred in 4.874335 secs (215121876 bytes/sec) Slightly slower than Linux, not sure if this is in how bzip2 is compiled et= c, but nothing that worries me.=20 However, if I _enable_ hyperthreading, i.e. the default I started with, the= n I will get: dd if=3D/dev/zero bs=3D1M count=3D1000 | bzip2 - | wc 1048576000 bytes transferred in 4.887522 secs (214541450 bytes/sec) 1048576000 bytes transferred in 7.507138 secs (139677190 bytes/sec) 1048576000 bytes transferred in 6.227179 secs (168386989 bytes/sec) 1048576000 bytes transferred in 7.590263 secs (138147516 bytes/sec) 1048576000 bytes transferred in 7.421037 secs (141297776 bytes/sec) 1048576000 bytes transferred in 4.922986 secs (212995935 bytes/sec) 1048576000 bytes transferred in 4.945138 secs (212041827 bytes/sec) 1048576000 bytes transferred in 7.671600 secs (136682828 bytes/sec) 1048576000 bytes transferred in 7.673428 secs (136650273 bytes/sec) i.e. very consistently varying results with relatively large differences in commands executed immediately after one another (and no other load whatsoev= er). I'm curious why this is happening. I am not running powerd or touched any of the cpu settings. Booting _without_ hyperthreading: CPU: AMD Ryzen 9 5950X 16-Core Processor (3393.70-MHz K8-class = CPU)=20 Origin=3D"AuthenticAMD" Id=3D0xa20f10 Family=3D0x19 Model=3D0x21 Step= ping=3D0=20=20=20=20=20=20=20 =20 Features=3D0x178bfbff<FPU,VME,DE,PSE,TSC,MSR,PAE,MCE,CX8,APIC,SEP,MTRR,PGE,= MCA,CMOV,PAT,PSE36,CLFLUSH,MMX,FXSR,SSE,SSE2,HTT>=20 =20 Features2=3D0x7ed8320b<SSE3,PCLMULQDQ,MON,SSSE3,FMA,CX16,SSE4.1,SSE4.2,MOVB= E,POPCNT,AESNI,XSAVE,OSXSAVE,AVX,F16C,RDRAND>=20 AMD Features=3D0x2e500800<SYSCALL,NX,MMX+,FFXSR,Page1GB,RDTSCP,LM>=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 AMD Features2=3D0x75c237ff<LAHF,CMP,SVM,ExtAPIC,CR8,ABM,SSE4A,MAS,Prefetch,OSVW= ,IBS,SKINIT,WDT,TCE,Topology,PCXC,PNXC,DBE,PL2I,MWAITX,<b30>>=20 Structured Extended Features=3D0x219c97a9<FSGSBASE,BMI1,AVX2,SMEP,BMI2,ERMS,INVPCID,PQM,PQE,RDS= EED,ADX,SMAP,CLFLUSHOPT,CLWB,SHA>=20 Structured Extended Features2=3D0x40068c<UMIP,PKU,VAES,VPCLMULQDQ,RDPID>= =20=20=20=20=20=20=20=20 Structured Extended Features3=3D0x10=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20 XSAVE Features=3D0xf<XSAVEOPT,XSAVEC,XINUSE,XSAVES>=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 AMD Extended Feature Extensions ID EBX=3D0x111ef657<CLZERO,IRPerf,XSaveEr= Ptr>=20=20=20 SVM: NP,NRIP,VClean,AFlush,DAssist,NAsids=3D32768=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 TSC: P-state invariant, performance statistics=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 real memory =3D 137434759168 (131068 MB)=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20 avail memory =3D 133793423360 (127595 MB)=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20 Event timer "LAPIC" quality 600=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 ACPI APIC Table: <ALASKA A M I >=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20 FreeBSD/SMP: Multiprocessor System Detected: 16 CPUs=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 FreeBSD/SMP: 1 package(s) x 2 cache groups x 8 core(s) x 2 hardware threads= =20=20=20=20=20 FreeBSD/SMP Online: 1 package(s) x 2 cache groups x 8 core(s)=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 # sysctl dev.cpu.0=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.cx_metho= d: C1/hlt C2/io=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.cx_usage_counters: 11922 0=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.cx_usage: 100.00% 0.00% last 43430us=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.cx_lowest: C1=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.cx_supported: C1/1/1 C2/2/18=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20 dev.cpu.0.freq_levels: 3400/3740 2800/2800 2200/1980=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.freq: 3400=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.%parent: acpi0=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.%pnpinfo: _HID=3DACPI0007 _UID=3D0=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20 dev.cpu.0.%location: handle=3D\_SB_.PLTF.C000=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20 dev.cpu.0.%driver: cpu=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 dev.cpu.0.%desc: ACPI CPU=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 Booting _with_ hyperthreading: CPU: AMD Ryzen 9 5950X 16-Core Processor (3393.69-MHz K8-class = CPU)=20 Origin=3D"AuthenticAMD" Id=3D0xa20f10 Family=3D0x19 Model=3D0x21 Step= ping=3D0=20=20=20=20=20=20=20 =20 Features=3D0x178bfbff<FPU,VME,DE,PSE,TSC,MSR,PAE,MCE,CX8,APIC,SEP,MTRR,PGE,= MCA,CMOV,PAT,PSE36,CLFLUSH,MMX,FXSR,SSE,SSE2,HTT>=20 =20 Features2=3D0x7ed8320b<SSE3,PCLMULQDQ,MON,SSSE3,FMA,CX16,SSE4.1,SSE4.2,MOVB= E,POPCNT,AESNI,XSAVE,OSXSAVE,AVX,F16C,RDRAND>=20 AMD Features=3D0x2e500800<SYSCALL,NX,MMX+,FFXSR,Page1GB,RDTSCP,LM>=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 AMD Features2=3D0x75c237ff<LAHF,CMP,SVM,ExtAPIC,CR8,ABM,SSE4A,MAS,Prefetch,OSVW= ,IBS,SKINIT,WDT,TCE,Topology,PCXC,PNXC,DBE,PL2I,MWAITX,<b30>>=20 Structured Extended Features=3D0x219c97a9<FSGSBASE,BMI1,AVX2,SMEP,BMI2,ERMS,INVPCID,PQM,PQE,RDS= EED,ADX,SMAP,CLFLUSHOPT,CLWB,SHA>=20 Structured Extended Features2=3D0x40068c<UMIP,PKU,VAES,VPCLMULQDQ,RDPID>= =20=20=20=20=20=20=20=20 Structured Extended Features3=3D0x10=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20 XSAVE Features=3D0xf<XSAVEOPT,XSAVEC,XINUSE,XSAVES>=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 AMD Extended Feature Extensions ID EBX=3D0x111ef657<CLZERO,IRPerf,XSaveEr= Ptr>=20=20=20 SVM: NP,NRIP,VClean,AFlush,DAssist,NAsids=3D32768=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 TSC: P-state invariant, performance statistics=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 real memory =3D 137434759168 (131068 MB)=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20 avail memory =3D 133793423360 (127595 MB)=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20 Event timer "LAPIC" quality 600=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 ACPI APIC Table: <ALASKA A M I >=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20 FreeBSD/SMP: Multiprocessor System Detected: 32 CPUs=20=20=20=20=20=20=20= =20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20=20 FreeBSD/SMP: 1 package(s) x 2 cache groups x 8 core(s) x 2 hardware threads= =20=20=20=20=20 # 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./zenstates.py -l P0 - Enabled - FID =3D 88 - DID =3D 8 - VID =3D 48 - IDD =3D 22( / 1 ) - Ratio =3D 34.00 - vCore =3D 1.10000 P1 - Enabled - FID =3D 8C - DID =3D A - VID =3D 58 - IDD =3D 1C( / 1 ) - Ratio =3D 28.00 - vCore =3D 1.00000 P2 - Enabled - FID =3D 84 - DID =3D C - VID =3D 68 - IDD =3D 16( / 1 ) - Ratio =3D 22.00 - vCore =3D 0.90000 P3 - Disabled P4 - Disabled P5 - Disabled P6 - Disabled P7 - Disabled Core Performance Boost - Enabled C6 State - Package - Disabled C6 State - Core - Enabled FWIW if I disable core performance boost the varying execution times shift = from ~4.8 and ~7.8 to to ~6.5 and ~10.8 seconds respectively, i.e. same behaviour just slower. I was hoping someone could explain why this is happening (note it doesn't happen on Linux), if it is expected, and/or how it can be worked around or fixed, or where the problem would be (p-states?).=20 Happy to test anything. PS - I tried a 13-BETA2 rescue boot which has HT enabled and it behaves exa= ctly the same. --=20 You are receiving this mail because: You are the assignee for the bug.=
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