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    Elastic High Performance Computing：關閉CPU超執行緒以提升叢集效能

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    Elastic High Performance Computing：關閉CPU超執行緒以提升叢集效能

    更新時間：Aug 21, 2026

    E-HPC叢集的每個計算節點都是一台ECS執行個體，預設情況下，ECS執行個體均已開啟CPU超執行緒。在部分HPC情境下，需要關閉CPU超執行緒以獲得更好的效能表現。本文介紹如何關閉計算節點的CPU超執行緒。

    背景資訊

    CPU是中央處理器，一個CPU可以包含若干個物理核，通過超執行緒HT（Hyper-Threading）技術可以將一個物理核變成兩個邏輯處理核。ECS的超執行緒基於HT技術，允許在一個物理核上並發地運行兩個線程（Thread），一個線程可以視為一個vCPU，vCPU是ECS執行個體的虛擬處理核。在部分HPC情境下，需要關閉計算節點的CPU超執行緒，使得計算節點獲得更好的效能表現。

    注意事項

    各類型執行個體規格是否支援關閉超執行緒如下：

    • 僅部分企業級x86計算規格的ECS執行個體支援關閉超執行緒，具體請參見更改CPU選項。

    • ECS Bare Metal Instance不支援直接關閉超執行緒，但可以從軟體層面關閉超執行緒。

    • Super Computing ClusterSCC預設已關閉超執行緒。

    企業級x86計算規格執行個體關閉超執行緒

    建立叢集後，如果需要擴容計算節點，可以配置擴容的計算節點是否開啟超執行緒。

    重要

    對於企業級x86計算規格的ECS執行個體，建立後不支援關閉超執行緒。

    手動擴容

    手動擴容時，在建立節點頁簽下，可以配置執行個體是否開啟HT。具體操作，請參見手動擴容叢集。

    在叢集擴容對話方塊的建立節點頁簽下，選擇節點規格（如 ecs.c7.large），並在底部的關閉 HT下拉選項中配置是否關閉超執行緒。其他配置項包括交換器 ID、付費類型、鏡像、隊列、主機名稱首碼、系統硬碟等，配置完成後單擊立即購買。

    自動調整

    配置自動調整時，在全域配置地區，可以配置執行個體是否開啟HT。具體操作，請參見配置自動調整。

    ECS Bare Metal Instance關閉超執行緒

    ECS Bare Metal Instance可以在執行個體建立後在軟體層面（GuestOS內部）關閉超執行緒，包括設定nr_cpus和改變vCPU狀態兩種方式。GuestOS內部要關閉HT，實際上是要類比一個物理核上對應一個邏輯核，所以將每個物理核上的對應一個邏輯核關閉，保留一個物理核對應一個邏輯核就能達到關閉超執行緒的效果，可以理解為offline一半的vCPU，且這些vCPU均一一分布在對應的物理核上。

    說明

    對於裸金屬伺服器，實際需要在主板BIOS上關閉超執行緒，這涉及到硬體重啟，鏈路較長且相對較慢，無法保證SLA。因此提供設定兩種軟體層面的方式，可以實作類別似關閉超執行緒的效果。

    方式

    優點

    缺點

    設定nr_cpu

    lscpu和cpuid等命令返回看到的內部實際使用CPU數就是物理CPU數，不會看到offline的vCPU，基本達到關閉超執行緒的效果和CPU核心數顯示。

    • 一旦設定了nr_cpus=執行個體規格vCPU/2，offline的一半vCPU在執行個體啟動並執行情況下無法再使用，必須要刪除nr_cpus參數，然後重啟執行個體才能恢複所有vCPU。

    • 如果設定了nr_cpus=執行個體規格vCPU/2，建議您在建立自訂鏡像前刪除該參數，否則如果使用自訂鏡像建立不同規格的執行個體，會碰到只能識別部分物理核的情況，此時必須要重新設定nr_cpus。

    改變vCPU狀態

    通過命令改變vCPU狀態時無需重啟執行個體。配置後可以使用echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu$cpunum/online恢複offline的vCPU且無需重啟執行個體。

    • lscpu和cpuid等命令返回的資訊中可以看到對應offline的vCPU。

    • 有些License檢測到的還是全量CPU。

    • 執行個體重啟後，需要重新設定一次。

    重要

    由於實際生產業務多樣，阿里雲無法真實類比上述兩種方式是否會對業務產生影響。在實際生產環境中使用兩種軟體層面的方式關閉超執行緒時，請您務必做好測試，確認是否對您的業務有所影響。

    設定nr_cpus

    nr_cpus是一個核心參數，作用是限定核心最大支援的CPU數量，取值範圍為2~255。如果要實現關閉超執行緒的效果，可以設定nr_cpus=執行個體規格vCPU/2，這樣核心支援的最大CPU數量就只有實際規格的一半，實際只使用一半的vCPU，達到offline一半vCPU的要求，並且nr_cpus offline的一半vCPU均是lscpu命令可以看到的後一半vCPU，實際對應offline的就是每個物理核上的一個邏輯核。

    以ecs.ebmc6me.16xlarge規格為例，該規格有64個vCPU，作業系統是CentOS 7，設定nr_cpus的操作步驟如下：

    1. 遠端連線ECS Bare Metal Instance。具體操作，請參見使用Workbench登入Linux執行個體。

    2. 執行lscpu命令查看vCPU情況，確認執行個體是否已開啟超執行緒。

      預期返回如下，如果CPU(s)的值和執行個體規格的vCPU數一致，且Thread(s) per core為2，則表明該執行個體開啟了超執行緒。

      ~]# lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                64
On-line CPU(s) list:   0-63
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    16
Socket(s):             2
NUMA node(s):          2
Vendor ID:             GenuineIntel
CPU family:            6
Model:                 85
Model name:            Intel(R) Xeon(R) Gold 5218 CPU @ 2.30GHz
Stepping:              7
CPU MHz:               2799.896
CPU max MHz:           3900.0000
CPU min MHz:           1000.0000
BogoMIPS:              4600.00
Virtualization:        VT-x
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              1024K
L3 cache:              22528K
NUMA node0 CPU(s):     0-15,32-47
NUMA node1 CPU(s):     16-31,48-63
Flags:                 fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic se

    3. 修改grub檔案。

      vim /boot/grub2/grub.cfg

      按i進入編輯模式，添加nr_cpus=執行個體規格vCPU/2，此處樣本為nr_cpus=32。然後按Esc鍵退出編輯模式，輸入:wq儲存配置。

      裸金屬CPU111..png

    4. 重啟ECS執行個體。

    5. 查看效果。

      1. 執行lscpu命令查看vCPU情況。

        預期返回如下，可以看到CPU(s)為32，且Thread(s) per core為1，表明執行個體已關閉超執行緒。

        [root@iZu            ~]# lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                32
On-line CPU(s) list:   0-31
Thread(s) per core:    1
Core(s) per socket:    16
Socket(s):             2
NUMA node(s):          2
Vendor ID:             GenuineIntel
CPU family:            6
Model:                 85
Model name:            Intel(R) Xeon(R) Gold 5218 CPU @ 2.30GHz
Stepping:              7
CPU MHz:               2301.000
CPU max MHz:           2301.0000
CPU min MHz:           1000.0000
BogoMIPS:              4600.00
Virtualization:        VT-x
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              1024K
L3 cache:              22528K
NUMA node0 CPU(s):     0-15
NUMA node1 CPU(s):     16-31
Flags:                 fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic se
nonstop_tsc aperfmperf eagerfpu pni pclmulqdq dtes64 monitor ds

      2. 執行lscpu --extend命令，確認vCPU分布情況。

        預期返回如下，可以看到32個vCPU分布在32個物理核上，實現了關閉超執行緒的效果。

        ~]# lscpu --extend
CPU NODE SOCKET CORE L1d:L1i:L2:L3 ONLINE MAXMHZ    MINMHZ
0   0    0      0    0:0:0:0       yes    2301.0000 1000.0000
1   0    0      1    1:1:1:0       yes    2301.0000 1000.0000
2   0    0      2    2:2:2:0       yes    2301.0000 1000.0000
3   0    0      3    3:3:3:0       yes    2301.0000 1000.0000
4   0    0      4    4:4:4:0       yes    2301.0000 1000.0000
5   0    0      5    5:5:5:0       yes    2301.0000 1000.0000
6   0    0      6    6:6:6:0       yes    2301.0000 1000.0000
7   0    0      7    7:7:7:0       yes    2301.0000 1000.0000
8   0    0      8    8:8:8:0       yes    2301.0000 1000.0000
9   0    0      9    9:9:9:0       yes    2301.0000 1000.0000
10  0    0      10   10:10:10:0    yes    2301.0000 1000.0000
11  0    0      11   11:11:11:0    yes    2301.0000 1000.0000
12  0    0      12   12:12:12:0    yes    2301.0000 1000.0000
13  0    0      13   13:13:13:0    yes    2301.0000 1000.0000
14  0    0      14   14:14:14:0    yes    2301.0000 1000.0000
15  0    0      15   15:15:15:0    yes    2301.0000 1000.0000
16  1    1      16   16:16:16:1    yes    2301.0000 1000.0000
17  1    1      17   17:17:17:1    yes    2301.0000 1000.0000
18  1    1      18   18:18:18:1    yes    2301.0000 1000.0000
19  1    1      19   19:19:19:1    yes    2301.0000 1000.0000
20  1    1      20   20:20:20:1    yes    2301.0000 1000.0000
21  1    1      21   21:21:21:1    yes    2301.0000 1000.0000
22  1    1      22   22:22:22:1    yes    2301.0000 1000.0000
23  1    1      23   23:23:23:1    yes    2301.0000 1000.0000
24  1    1      24   24:24:24:1    yes    2301.0000 1000.0000
25  1    1      25   25:25:25:1    yes    2301.0000 1000.0000
26  1    1      26   26:26:26:1    yes    2301.0000 1000.0000
27  1    1      27   27:27:27:1    yes    2301.0000 1000.0000
28  1    1      28   28:28:28:1    yes    2301.0000 1000.0000
29  1    1      29   29:29:29:1    yes    2301.0000 1000.0000
30  1    1      30   30:30:30:1    yes    2301.0000 1000.0000
31  1    1      31   31:31:31:1    yes    2301.0000 1000.0000

    改變vCPU狀態

    您可以通過命令改變vCPU的狀態，實現offline一半vCPU，即offline每個物理核的一個邏輯核。

    以ecs.ebmc6me.16xlarge規格為例，該規格有64個vCPU，作業系統是CentOS 7，改變vCPU狀態的操作步驟如下：

    1. 遠端連線ECS Bare Metal Instance。具體操作，請參見使用Workbench登入Linux執行個體。

    2. 執行lscpu命令查看vCPU情況，確認執行個體是否已開啟超執行緒。

      預期返回如下，如果CPU(s)的值和執行個體規格的vCPU數一致，且Thread(s) per core為2，則表明該執行個體開啟了超執行緒。

      ~]# lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                64
On-line CPU(s) list:   0-63
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    16
Socket(s):             2
NUMA node(s):          2
Vendor ID:             GenuineIntel
CPU family:            6
Model:                 85
Model name:            Intel(R) Xeon(R) Gold 5218 CPU @ 2.30GHz
Stepping:              7
CPU MHz:               2799.896
CPU max MHz:           3900.0000
CPU min MHz:           1000.0000
BogoMIPS:              4600.00
Virtualization:        VT-x
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              1024K
L3 cache:              22528K
NUMA node0 CPU(s):     0-15,32-47
NUMA node1 CPU(s):     16-31,48-63
Flags:                 fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic se

    3. 建立並執行指令碼，改變vCPU狀態。

      1. 建立指令碼。

        vim test.sh

        指令碼內容如下：

        #!/bin/bash
for cpunum in $(cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/topology/thread_siblings_list | cut -s -d, -f2- | tr ',' '\n' | sort -un)
do
    echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu$cpunum/online
done

      2. 執行指令碼。

        sh test.sh

    4. 查看效果。

      1. 執行lscpu命令查看vCPU情況。

        預期返回如下，可以看到後32個vCPU已經offline，且Thread(s) per core為1，表明執行個體已關閉超執行緒。

        # lscpu
Architecture:        x86_64
CPU op-mode(s):      32-bit, 64-bit
Byte Order:          Little Endian
CPU(s):              64
On-line CPU(s) list: 0-31
Off-line CPU(s) list: 32-63
Thread(s) per core:  1
Core(s) per socket:  16
Socket(s):           2
NUMA node(s):        2
Vendor ID:           GenuineIntel
CPU family:          6
Model:               85
Model name:          Intel(R) Xeon(R) Gold 5218 CPU @ 2.30GHz
Stepping:            7
CPU MHz:             2800.036
CPU max MHz:         3900.0000
CPU min MHz:         1000.0000
BogoMIPS:            4600.00
Virtualization:      VT-x
L1d cache:           32K
L1i cache:           32K
L2 cache:            1024K
L3 cache:            22528K
NUMA node0 CPU(s):   0-15
NUMA node1 CPU(s):   16-31
Flags:               fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic s
pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 sdbg f

      2. 執行lscpu --extend命令，確認vCPU分布情況。

        預期返回如下，可以看到後32個vCPU已經offline，且均為每個物理核上的一個邏輯核。

        [root@iZuf6d2vgqoyhr~]# lscpu --extend
CPU NODE SOCKET CORE L1d:L1i:L2:L3 ONLINE MAXMHZ    MINMHZ
0   0    0      0    0:0:0:0        yes    3900.0000 1000.0000
1   0    0      1    1:1:1:0        yes    3900.0000 1000.0000
2   0    0      2    2:2:2:0        yes    3900.0000 1000.0000
3   0    0      3    3:3:3:0        yes    3900.0000 1000.0000
4   0    0      4    4:4:4:0        yes    3900.0000 1000.0000
5   0    0      5    5:5:5:0        yes    3900.0000 1000.0000
6   0    0      6    6:6:6:0        yes    3900.0000 1000.0000
7   0    0      7    7:7:7:0        yes    3900.0000 1000.0000
8   0    0      8    8:8:8:0        yes    3900.0000 1000.0000
9   0    0      9    9:9:9:0        yes    3900.0000 1000.0000
10  0    0      10   10:10:10:0     yes    3900.0000 1000.0000
11  0    0      11   11:11:11:0     yes    3900.0000 1000.0000
12  0    0      12   12:12:12:0     yes    3900.0000 1000.0000
13  0    0      13   13:13:13:0     yes    3900.0000 1000.0000
14  0    0      14   14:14:14:0     yes    3900.0000 1000.0000
15  0    0      15   15:15:15:0     yes    3900.0000 1000.0000
16  1    1      16   16:16:16:1     yes    3900.0000 1000.0000
17  1    1      17   17:17:17:1     yes    3900.0000 1000.0000
18  1    1      18   18:18:18:1     yes    3900.0000 1000.0000
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