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    弹性高性能计算E-HPC：关闭CPU超线程以提升集群性能

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    弹性高性能计算E-HPC：关闭CPU超线程以提升集群性能

    更新时间：Aug 21, 2026

    E-HPC集群的每个计算节点都是一台ECS实例，默认情况下，ECS实例均已开启CPU超线程。在部分HPC场景下，需要关闭CPU超线程以获得更好的性能表现。本文介绍如何关闭计算节点的CPU超线程。

    背景信息

    CPU是中央处理器，一个CPU可以包含若干个物理核，通过超线程HT（Hyper-Threading）技术可以将一个物理核变成两个逻辑处理核。ECS的超线程基于HT技术，允许在一个物理核上并发地运行两个线程（Thread），一个线程可以视为一个vCPU，vCPU是ECS实例的虚拟处理核。在部分HPC场景下，需要关闭计算节点的CPU超线程，使得计算节点获得更好的性能表现。

    注意事项

    各类型实例规格是否支持关闭超线程如下：

    • 仅部分企业级x86计算规格的ECS实例支持关闭超线程，具体请参见更改CPU选项。

    • 弹性裸金属服务器不支持直接关闭超线程，但可以从软件层面关闭超线程。

    • 超级计算集群SCC默认已关闭超线程。

    企业级x86计算规格实例关闭超线程

    创建集群后，如果需要扩容计算节点，可以配置扩容的计算节点是否开启超线程。

    重要

    对于企业级x86计算规格的ECS实例，创建后不支持关闭超线程。

    手动扩容

    手动扩容时，在新建节点页签下，可以配置实例是否开启HT。具体操作，请参见手动扩容集群。

    在集群扩容对话框的新建节点页签下，选择节点规格（如 ecs.c7.large），并在底部的关闭 HT下拉选项中配置是否关闭超线程。其他配置项包括交换机 ID、付费类型、镜像、队列、主机名前缀、系统盘等，配置完成后单击立即购买。

    自动伸缩

    配置自动伸缩时，在全局配置区域，可以配置实例是否开启HT。具体操作，请参见配置自动伸缩。

    弹性裸金属服务器关闭超线程

    弹性裸金属服务器可以在实例创建后在软件层面（GuestOS内部）关闭超线程，包括设置nr_cpus和改变vCPU状态两种方式。GuestOS内部要关闭HT，实际上是要模拟一个物理核上对应一个逻辑核，所以将每个物理核上的对应一个逻辑核关闭，保留一个物理核对应一个逻辑核就能达到关闭超线程的效果，可以理解为offline一半的vCPU，且这些vCPU均一一分布在对应的物理核上。

    说明

    对于裸金属服务器，实际需要在主板BIOS上关闭超线程，这涉及到硬件重启，链路较长且相对较慢，无法保证SLA。因此提供设置两种软件层面的方式，可以实现类似关闭超线程的效果。

    方式

    优点

    缺点

    设置nr_cpu

    lscpu和cpuid等命令返回看到的内部实际使用CPU数就是物理CPU数，不会看到offline的vCPU，基本达到关闭超线程的效果和CPU核数显示。

    • 一旦设置了nr_cpus=实例规格vCPU/2，offline的一半vCPU在实例运行的情况下无法再使用，必须要删除nr_cpus参数，然后重启实例才能恢复所有vCPU。

    • 如果设置了nr_cpus=实例规格vCPU/2，建议您在创建自定义镜像前删除该参数，否则如果使用自定义镜像创建不同规格的实例，会碰到只能识别部分物理核的情况，此时必须要重新设置nr_cpus。

    改变vCPU状态

    通过命令改变vCPU状态时无需重启实例。配置后可以使用echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu$cpunum/online恢复offline的vCPU且无需重启实例。

    • lscpu和cpuid等命令返回的信息中可以看到对应offline的vCPU。

    • 有些License检测到的还是全量CPU。

    • 实例重启后，需要重新设置一次。

    重要

    由于实际生产业务多样，阿里云无法真实模拟上述两种方式是否会对业务产生影响。在实际生产环境中使用两种软件层面的方式关闭超线程时，请您务必做好测试，确认是否对您的业务有所影响。

    设置nr_cpus

    nr_cpus是一个内核参数，作用是限定内核最大支持的CPU数量，取值范围为2~255。如果要实现关闭超线程的效果，可以设置nr_cpus=实例规格vCPU/2，这样内核支持的最大CPU数量就只有实际规格的一半，实际只使用一半的vCPU，达到offline一半vCPU的要求，并且nr_cpus offline的一半vCPU均是lscpu命令可以看到的后一半vCPU，实际对应offline的就是每个物理核上的一个逻辑核。

    以ecs.ebmc6me.16xlarge规格为例，该规格有64个vCPU，操作系统是CentOS 7，设置nr_cpus的操作步骤如下：

    1. 远程连接弹性裸金属服务器。具体操作，请参见使用Workbench登录Linux实例。

    2. 执行lscpu命令查看vCPU情况，确认实例是否已开启超线程。

      预期返回如下，如果CPU(s)的值和实例规格的vCPU数一致，且Thread(s) per core为2，则表明该实例开启了超线程。

      ~]# 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文件。

      vim /boot/grub2/grub.cfg

      按i进入编辑模式，添加nr_cpus=实例规格vCPU/2，此处示例为nr_cpus=32。然后按Esc键退出编辑模式，输入:wq保存配置。

      裸金属CPU111..png

    4. 重启ECS实例。

    5. 查看效果。

      1. 执行lscpu命令查看vCPU情况。

        预期返回如下，可以看到CPU(s)为32，且Thread(s) per core为1，表明实例已关闭超线程。

        [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. 执行lscpu --extend命令，确认vCPU分布情况。

        预期返回如下，可以看到32个vCPU分布在32个物理核上，实现了关闭超线程的效果。

        ~]# 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

    改变vCPU状态

    您可以通过命令改变vCPU的状态，实现offline一半vCPU，即offline每个物理核的一个逻辑核。

    以ecs.ebmc6me.16xlarge规格为例，该规格有64个vCPU，操作系统是CentOS 7，改变vCPU状态的操作步骤如下：

    1. 远程连接弹性裸金属服务器。具体操作，请参见使用Workbench登录Linux实例。

    2. 执行lscpu命令查看vCPU情况，确认实例是否已开启超线程。

      预期返回如下，如果CPU(s)的值和实例规格的vCPU数一致，且Thread(s) per core为2，则表明该实例开启了超线程。

      ~]# 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. 创建并执行脚本，改变vCPU状态。

      1. 创建脚本。

        vim test.sh

        脚本内容如下：

        #!/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. 执行脚本。

        sh test.sh

    4. 查看效果。

      1. 执行lscpu命令查看vCPU情况。

        预期返回如下，可以看到后32个vCPU已经offline，且Thread(s) per core为1，表明实例已关闭超线程。

        # 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. 执行lscpu --extend命令，确认vCPU分布情况。

        预期返回如下，可以看到后32个vCPU已经offline，且均为每个物理核上的一个逻辑核。

        [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
19  1    1      19   19:19:19:1     yes    3900.0000 1000.0000
20  1    1      20   20:20:20:1     yes    3900.0000 1000.0000
21  1    1      21   21:21:21:1     yes    3900.0000 1000.0000
22  1    1      22   22:22:22:1     yes    3900.0000 1000.0000
23  1    1      23   23:23:23:1     yes    3900.0000 1000.0000
24  1    1      24   24:24:24:1     yes    3900.0000 1000.0000
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