windows11のパソコンで並列計算を行うと極端に遅くなる

Question

ご教示願います。
現象としてはパソコン１でDOSで計算プログラムを１つ動作させると計算完了までの時間が９０分なのに、計算プログラムを２つ同時に動かすと２つとも計算完了まで260分ほどかかってしまう。

同等スペックのパソコン２の場合は２つとも100分以内で計算完了します。
＜パソコン１のスペック＞
・CPU：corei7-14700
・メモリ：16MB
＜パソコン２のスペック＞
・CPU：corei7-14700
・メモリ：32MB

２台のパソコンの違いはメモリのサイズのみだったのでパソコン１とパソコン２のメモリを入れ替えてみたのですが計算完了までの時間がパソコン１はやはり260分ほどでパソコン２は100分以内で完了しました。
メモリを入れ替えても同じなのでメモリの問題ではないようです。仮想メモリの設定もパソコン１とパソコン２を同じにしても効果がありません。
パソコン１とパソコン２で１つずつ計算を行った場合は両方とも９０分ほどで計算を完了します。

なぜかパソコン１で２つ同時に計算すると極端に遅くなってしまいます。
原因が何かわかる方ご教示願います。ちなみにマザーボードはASUSです。

air_supply · Accepted Answer

ANo.7 です。

そう言うことなのですね。2 台のパソコンは、メモリの容量が違うくらいですから、それに収まる処理なら差は出そうにないですけれど。DOS のうログラムで、そんなに処理が掛かるものとは何でしょうか？ Windows の動画エンコートなら、メモリの割り当てで処理時間に差が出そうですけれど。

ならば、追試で Hyper Pi でテストして下さい。2 台のパソコンの性能差があるのを確認するなら、ベンチマークテストなら何でも良いでしょう。何も DOS での処理で行うことは無いです。

もしかしたら、Core i7-14700 のコアが劣化しているようなことは無いでしょうか？ 下記を見ると Core i7-14700 も対象になっていますね。

第13/14世代「Intel Core」CPU不具合のFAQ--該当モデルやパッチ入手方法など
https://japan.zdnet.com/article/35223031/

原因がこれだとすると、マルチコアの性能云々は全く関係のないことですね。

air_supply · Answer

DOS は常にシングルタスクなので、パソコンで実行する際には、CPU のコアは一つしか使いません。これでマルチコアのパフォーマンスを測ることはできません。

シングルコアでの実行ですから、2 つのベンチマークを走らせても、一つのコアで交互に処理しますので、オーバーヘッドもあって 2 倍以上の時間が掛かるでしょう。マルチタスクでの処理は、Windows の機能で分散して行いますので、複雑なプログラムを実行する際に初めて有効になるものです。

そりゃ、別々のパソコンで処理すれば、1台でシングルコアの処理するよりは早く終わるでしょう。

下記に、Super pi のマルチコア版ベンチマークテスト Hyper Pi を載せておきます。

マルチコア対応版Superπ、その名は”Hyper Pi”
https://skyline798.blog.fc2.com/blog-entry-201.html?sp

ダウンロード先はリンク切れのようなので、下記も貼っておきます。｢hyper_pi_0.99b.zip｣ で 430KB 程です。

Hyper Pi 最新バージョン: 0.99 Beta 最終更新日: 2014/07/10 フリーウェア   	
https://www.softpedia.com/get/System/System-Info/Hyper-PI.shtml

実行した結果：

1 コア 1M ＝ 7.886sec
4 コア 1M ＝ 9.930sec
8 コア 1M = 10.342sec

これは別々にコアでそれぞれ計算していますので、一つのプログラムを分散している訳ではありませんから、質問者さんの質問に対する回答にはなりません。複数のプログラムを走らせるには、アプリケーション側の工夫が必要になると言うことです。

もし、シングルコアとマルチコアの性能差を比較したいなら、タスクマネージャーで動作する CPU の数を制限し、全コアを使う動画エンコード等を走らせて、1コアと 4コア や 8コアの処理時間を比較してみて下さい。恐らく如実に差が現われると思います。

Windowsでアプリが使うCPUを指定する方法
https://engrmemo.jp/archives/surface-taskmanager-select-cpu/

seiji91 · Answer

まぁ、No.1さんのおっしゃる感じで、
タスクの切替という仕事が追加されてる上に、切替毎にメモリとキャッシュを整理しなきゃいけないって感じじゃないでしょうか。

CPU利用率にも差はありませんでしたか？
Windows7（目的はオーバーヒート防止だから、或いは、CPU変更時？）あたりからだったと思いますが、マルチタスクになると利用率が目減りしてるケースがあったような・・・

justinHeeHaa · Answer

２つの環境が同じに出来ないなら、電源プランのパフォーマンスを「究極パフォーマンス」にしてやってみるとかですかね。
そしたら、CPUとGPUの最大パフォーマンスで動作させる事が出来る。
究極を使う場合は、いくつか注意点が必要で、最大パワーを使用するので
発熱には注意する事ですね。
デスクトップで冷却機能が高いPCなら問題ないと思います。

Georgia.Rain. · Answer

まず、２台のタスクマネージャー内、パフォーマンスメーターを起動し比べてみて下さい。何となくですが、何かボトルネックになってるか分るかも知れません。

justinHeeHaa · Answer

スペックだけの問題でないなら、後はWIDOWSが他のプラログラムを動かしているからじゃないですかね？
中身のソフトウェア、常駐ソフトなんかもすべて同じにしないと
同じとは言えない。

lv4u · Answer

訂正
メインメモリの単位が違いましたね。MB --> GB

lv4u · Answer

2つ以上の計算を同時に1つのＰＣで処理する場合、例えば、人間が2つの仕事を1つの机で行うイメージを考えてみたらいいと思います。
1つ目の仕事を途中までやって、2つ目にとりかかる場合、やりかけの仕事を机からどかして、2つめの仕事に必要なものを机にならべますよね？

そして2つめの仕事を少しやって、再び1つめの仕事の続きをやるわけです。
このとき、やりかけの2つ目の仕事を机からどかして、1つめの仕事に必要なものを再度机にならべることになります。

つまりは、机の上と、それらを一時的に退避しておく場所の間で、仕事に必要なモノの移動が発生することになるわけです。

もちろん、机が大きくて、2つの仕事を同時に並べておけるなら、上記のように机と退避場所とのモノの移動は発生しませんが・・。

そして、メインメモリが机の広さと考えたらいいと思います。だから、パソコン2のほうが早く計算が終わったことになるのです。
たぶん、パソコン1でも、メモリを64MBとか、128MBに増設すれば、もっと早くなる可能性があると思われます。まあ、いくら増やしても、あまり早くならない限界はありますけどね。

（机：メインメモリ、退避場所：HDDorSSD)

ちなみに、場合によっては、入れ替え作業に多くのＣＰＵ時間を取られて、処理がなかなか進まなくなる状態を「スラッシング」といいます。

windows11のパソコンで並列計算を行うと極端に遅くなる

ANo.7 です。

DOS は常にシングルタスクなので、パソコンで実行する際には、CPU のコアは一つしか使いません。

まぁ、No.1さんのおっしゃる感じで、

２つの環境が同じに出来ないなら、電源プランのパフォーマンスを「究極パフォーマンス」にしてやってみるとかですかね。

まず、２台のタスクマネージャー内、パフォーマンスメーターを起動し比べてみて下さい。

スペックだけの問題でないなら、後はWIDOWSが他のプラログラムを動かしているからじゃないですかね？

訂正

2つ以上の計算を同時に1つのＰＣで処理する場合、例えば、人間が2つの仕事を1つの机で行うイメージを考えてみたらいいと思います。

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