Solução com 20 anos no kernel Linux está a afetar o desempenho dos processadores AMD

Em 2002, foi encontrada uma solução para um problema que afetava os chips AMD e com a gestão de energia, foi adicionada ao kernel Linux. Acontece que essa correção antiga ainda está em vigor com os sistemas AMD modernos e, em alguns casos, causa um impacto no desempenho.

Essa curiosidade foi trazida à tona pelo engenheiro Prateek Nayak, que trabalha na AMD e contribui para o kernel Linux. Ele explica que a solução implementada pode reduzir o desempenho dos processadores da arquitetura Zen.

Essa solução encontrada em 2002 para resolver um problema especifico, remonta aos primeiros dias de suporte no kernel Linux para Configuração Avançada e Interface de Energia ( ACPI ) para configurar e gerir a energia dos componentes sob o "guarda-chuva" do sistema operativo. Isso foi na época como parte da substituição do APM (Advanced Power Management).

Um bug havia sido descoberto em computadores equipados com processadores AMD Athlon e usando chipsets VIA. O Register explica que quando o kernel Linux envia um sinal para colocar um núcleo de processador em ocioso, para operação ociosa, pode levar algum tempo até que seja levado em consideração.

A solução alternativa foi a adição de instruções de leitura de E/S fictícias para que o processador não continuasse em execução quando deveria entrar em suspensão. Isso permitiu que máquinas problemáticas melhorassem a compatibilidade e a gestão de energia.

Exceto que essa solução alternativa se tornou supérflua com o tempo, ou pelo menos com os processadores AMD modernos. Torna-se ainda prejudicial para o desempenho e para a execução de algumas cargas de trabalho específicas no Linux.

Resolução esperada no kernel Linux 6.0

Isso foi destacado por Prateek Nayak ao estudar o comportamento do kernel com a ferramenta AMD IBS (Instruction-Based Sampling) para medição de desempenho e com a microarquitetura AMD Zen3.

Ele fala sobre uma "quantidade significativa de tempo" gasto na operação simulada e, por fim, a degradação do desempenho em cargas de trabalho que passam rapidamente de ativas para inativas. A culpa é de um C-State mais profundo para o processador que é recomendado.

A boa notícia é que um patch "salva vidas" deve aparecer no kernel Linux 6.0, que será lançado na próxima semana. O patch da AMD evoluiu para outro patch de um engenheiro da Intel para limitar a solução original com as suas operações simuladas a sistemas mais antigos.

FONTE

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