内存带宽性能测试（STREAM）

STREAM 是业界标准的内存带宽测试工具，通过模拟四种典型的内存访问模式（Copy、Scale、Add、Triad）来评估系统的内存带宽性能（单位：MB/s）。以下是详细说明和操作步骤：

一、STREAM 测试的核心指标

1. 四种测试模式

   • COPY: 纯内存拷贝（a(i) = b(i)）
   • SCALE: 内存拷贝+标量乘法（a(i) = q*b(i)）
   • ADD: 内存加法（a(i) = b(i) + c(i)）
   • TRIAD: 混合运算（a(i) = b(i) + q*c(i)）
     注：结果以 MB/s 为单位，数值越高表示内存带宽性能越强。

2. 关键影响因素

   • 内存频率、通道数（如双通道 vs 四通道）
   • CPU 缓存效率、NUMA 架构优化
   • 编译器优化级别（如 -O3）

二、下载与编译 STREAM

1. 安装依赖（需 GCC 编译器）

# Debian/Ubuntu
sudo apt update && sudo apt install -y gcc

# RHEL/CentOS
sudo yum install -y gcc

2. 下载并编译 STREAM

wget https://www.cs.virginia.edu/stream/FTP/Code/stream.c
gcc -O3 -march=native -fopenmp -DSTREAM_ARRAY_SIZE=100000000 -DNTIMES=20 stream.c -o stream

参数说明：

• -O3: 最高优化级别
• -march=native: 针对当前 CPU 架构优化
• -fopenmp: 启用多线程支持
• -DSTREAM_ARRAY_SIZE: 测试数组大小（建议 ≥4×CPU 缓存大小）
• -DNTIMES: 测试轮次（取平均值）

三、运行测试

# 单线程测试
export OMP_NUM_THREADS=1
./stream

# 多线程测试（例如 8 线程）
export OMP_NUM_THREADS=8
./stream

典型输出示例：

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Function    Best Rate MB/s  Avg time     Min time     Max time
Copy:           45678.9     0.0351       0.0349       0.0353
Scale:          43821.6     0.0366       0.0365       0.0368
Add:            48912.3     0.0492       0.0490       0.0495
Triad:          49234.7     0.0488       0.0487       0.0490
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