Wenn Sie optimale Effizienz und Leistung für Ihre Software anstreben, wissen Sie, dass das volle Ausschöpfen moderner Prozessoren tiefere Einblicke in die zugrunde liegende Hardware erfordert. Bei Ampere® sind wir überzeugt, dass echter Optimierungserfolg eine klare Performancedisziplin, konsistente und vorhersehbare Leistungsbewertungen sowie den Einsatz geeigneter Werkzeuge und Methoden zur Identifizierung und Ursachenanalyse von Problemen verlangt.

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Deshalb haben wir das Ampere Performance Toolkit (APT) entwickelt. Ziel des Toolkits ist es, Ihnen eine disziplinierte Methodik zu ermöglichen: eine konsistente und vorhersehbare Benchmarking-Strategie aufzubauen, Systemengpässe zu beseitigen, Anwendungsengpässe zu analysieren und schließlich eine mikroarchitektonische Analyse durchzuführen. So werden Test- und Optimierungszyklen deutlich effektiver.

Wir haben das ursprüngliche APT über ein einzelnes Tool hinaus erweitert und bieten nun vier leistungsstarke, spezialisierte Werkzeuge, die umfassende Einblicke in Ihre Hardware- und Softwareleistung liefern. Diese Open-Source-Lösung wurde entwickelt, um Kunden und Entwicklern einen systematischen Ansatz für Performanceanalyse und Optimierung zu ermöglichen.

Die vier Werkzeuge des Ampere Performance Toolkits
Der Ampere Porting Advisor (APA) unterstützt bei der Migration oder Optimierung von Software für die Arm64-Architektur. Das Tool spart Zeit und Aufwand im Portierungsprozess. Durch die Analyse der Build-Umgebung und des Quellcodes hinsichtlich bekannter Muster und Bibliotheksabhängigkeiten erstellt es detaillierte Berichte mit Inkompatibilitäten und Empfehlungen. So können Entwickler die Komplexität des Architekturwechsels effizienter bewältigen und die Migration beschleunigen.

Der Ampere System Profiler (ASP) bietet Profiling-Funktionen zur Charakterisierung von Workloads auf Systemebene — ein erster Schritt zur Ursachenanalyse von Performanceproblemen. ASP untersucht Betriebssystemmetriken wie CPU-Auslastung, CPU-Leistung, Netzwerk, I/O und NUMA-Effekte und hilft, Systemengpässe zu lösen, bevor man tiefer in Code- und Mikroarchitektur-Optimierungen einsteigt.

Der Ampere PMU Profiler (APP) konzentriert sich auf tiefe mikroarchitektonische Effizienzmetriken, indem er Performance Monitoring Unit (PMU)-Ereignisse wie Instruktionen pro Zyklus, Cache-Miss-Rate und Sprungvorhersage-Analysen sammelt. Nach Abschluss der Systemoptimierungen ist APP entscheidend, um die Ausführung von Softwarecode mit Hardwareeffekten zu verknüpfen. Das Ampere Performance Kit for Benchmarking (APKB) bietet eine standardisierte und automatisierte Möglichkeit, Anwendungen auszuführen und zu benchmarken. Dieses Framework erleichtert die Einrichtung und Durchführung von Performance-Tests in wiederholbarer Form über Bare-Metal-, virtualisierte und Cloud-Umgebungen hinweg. Das APKB-Projekt umfasst zahlreiche Benchmarks und Workloads — von gängigen Benchmarks wie Multi-Chase (Speicherlatenz/Bandbreite), FIO (I/O-Eigenschaften), Netperf (Netzwerk) und SPECCPU Integer bis hin zu Anwendungen wie Cassandra, MySQL, Redis und NGINX sowie KI-Inferenz mit großen Sprachmodellen wie LLaMA und Qwen.

Eine Kompassnadel und ein Mikroskop
Das Ampere Performance Toolkit wirkt wie ein hochentwickelter Kompass und ein Mikroskop für Entwickler. APA und APKB sind wie ein Kompass — sie weisen den richtigen Weg, um Anwendungen zu portieren und reproduzierbar auszuführen. ASP und APP sind wie ein Mikroskop — sie ermöglichen es, Problemstellen zu fokussieren und Performanceprobleme gezielt zu lösen.

Ein bedeutender Schritt in der Performance-Optimierung
Das Ampere Performance Toolkit stellt einen wichtigen Fortschritt bei der Vereinfachung von Software-Portierung, Benchmarking und Optimierung dar. Durch die Straffung des Migrationsprozesses, die Senkung der Entwicklungskosten und den Zugang zu einem breiteren Ökosystem ermöglicht das Toolkit Entwicklern, die Vorteile der AArch64-Architektur schneller und effektiver zu nutzen.