CPUaffiniteetti

CPU-affiniteetti eli prosessorin affiniteetti tarkoittaa prosessin tai säikeen sitomista yhteen tai useampaan tiettyyn CPU-ydinalueeseen moniytimisellä järjestelmällä. Tavoitteena on parantaa suorituskykyä ja ennustettavuutta hyödyntämällä välimuisteja, vähentämällä kontekstinvaihtoja sekä hallitsemalla energiankulutusta ja kuormituksen jakautumista.

Käytäntö ja toteutus vaihtelevat käyttöjärjestelmäkohtaisesti. Linuxissa affiniteetin voi asettaa sched_setaffinity-systeemkutsulla tai taskset-työkalulla, ja laajempaa hallintaa tarjoaa cpuset-ryhmittely. Windowsissa affiniteetti määritellään SetProcessAffinityMask- ja SetThreadAffinityMask -toiminnoilla. macOS tarjoaa vähemmän suoraviivaisuutta: säikeiden affiniteettia voidaan hallita THREAD_AFFINITY_POLICYn ja processor-set:ien kautta, mutta tuki ei ole yhtä suoraviivaista kuin Linuxissa tai Windowsissa.

Käyttötarkoitukset ja hyödyt ovat erityisesti suorituskykyä vaativissa tai tiukasti ajoaikataulutetussa työkuormassa. Reaaliaikaiset sovellukset, suurten laskentatehtävien rinnakkaistaminen sekä palvelinyksiköiden kuormituksen eristäminen ovat yleisiä tapauksia. Hyötyinä mainitaan parempi välimuistien hyödyntäminen, tasaisempi latenssi ja ennustettavampi suoritus, mutta samalla on riskejä: liiallinen rajoittaminen voi johtaa huonoon kuormituksen tasaukseen, alhaiseen läpivientiin ja vaikeuksiin sopeutua dynaamisiin muutoksiin.

Yleisesti ottaen CPU-affiniteetti on käyttöjärjestelmäkohtainen keino parantaa suorituskykyä tietyissä konteksteissa, mutta sen kannattaa olla osa huolellisesti mitoitettua suorituskyvyn hallintaa eikä automaattisen ajamisen korvaava ratkaisu.