Производительность

Заметки о том, что происходит ниже уровня алгоритмов — кэши процессора, когерентность данных, примитивы синхронизации и выравнивание. Всё с бенчмарками и примерами на C++.

• Производительность

  Как работают с памятью в игровых консолях

  История архитектуры памяти консолей от Atari 2600 до PS5 и Xbox Series: счёт тактов и бланки, дележ шины и DMA, быстрая-но-медленная RDRAM на N64, тайловый рендер Dreamcast, три острова памяти PS2, SPU и Local Store на PS3, унификация памяти на PS4 и SSD как новый уровень иерархии памяти.

  5 мая 202622 мин
• Производительность

  Лишние вычисления

  Как спекулятивное выполнение и предсказание ветвлений взаимодействуют с подсистемой памяти: почему branchless-код не всегда быстрее, цена ошибки предсказания против задержек памяти, бинарный поиск и бенчмарки branchful/branchless на Jaguar (PS4).

  6 апреля 202612 мин
• Производительность

  Почему у нас нет кешей L5?

  Почему в процессоре несколько уровней кэша, а не один большой: физика сигнала на кристалле, аналогия с ёлочными игрушками, история от i486 до Nehalem, разделение L1I/L1D, протоколы когерентности, eDRAM и HBM как «скрытый» L4 и почему L5 пока не имеет смысла.

  11 марта 202613 мин
• Производительность

  Охота за красным fps

  Профилирование игр как философия разработки: эволюция требований к FPS, как контент художников бьёт по перфу (геометрия, текстуры, рендер, кулинг), методы профилирования — сэмплирование, инструментирование, трассировка, event-based, статический анализ и реплеи — и устройство трассирующего профайлера с zero-allocation архитектурой и строками-хендлами.

  19 февраля 202625 мин
• Производительность

  Хороший, плохой, цветной и быстрый

  Ненормальные аллокаторы памяти из практики: аллокатор с отслеживанием времени жизни объектов для поиска утечек, рандомизирующий (chaos) аллокатор для стресс-теста долгоживущих систем, «цветной» аллокатор для изоляции подсистем (на примере Deathloop) и быстрый TLSF — с диаграммами и бенчмарком по циклам процессора.

  10 октября 202513 мин
• Производительность

  Я отклоняю комиты с использованием кучи и прошу коллег переписать такую логику

  Опыт разработки больших игр на C++ без кучи: чем опасны динамические аллокации на консолях и мобилках (фрагментация, деградация malloc, отказ в сертификации) и чем их заменить — контейнеры фиксированного размера gtl::vector<T,N>, etl/FastDelegate вместо std::function, CRTP и статический полиморфизм на std::variant, пулы объектов и placement new.

  17 сентября 202511 мин
• Производительность

  Как засунуть слона в чемодан

  Уровни оптимизации при портировании игр на слабое железо: архитектура, алгоритмы и код. История про дорогую проверку экранирования строк — от наивного цикла к версии без ветвлений, lookup-таблице и SIMD на _mm_movemask_epi8.

  21 декабря 202410 мин
• Производительность

  Spears & bits

  Упаковка булей в биты: std::bitset, std::vector<bool>, наивный байтовый массив и решение из CryEngine, бенчмарки с выбросами на 32/64/128, промахи предсказателя переходов и финальная SSE-векторизация на _mm_movemask_epi8.

  17 декабря 202415 мин
• Производительность

  Task-based мышление в игровых движках

  Основные шаблоны системы задач в движках: вынос movement, физики, скриптов, поиска пути, анимаций, рендеринга и ввода-вывода в отдельные потоки, группировка задач, обмен сообщениями и сравнение простой задачи, менеджера потоков и менеджера задач.

  28 ноября 202416 мин
• Производительность

  486-го хватит всем

  Какие общие технологии появились в процессорах со времён 486, которыми мы пользуемся каждый день: кэши и предвыборка, TLB, спекулятивное выполнение, NUMA, SIMD, out-of-order, GPGPU и предсказание переходов — с примерами из консолей и бенчмарками.

  6 ноября 202413 мин
• Производительность

  Просто не копируй это

  Передача по значению против const&, скрытые аллокации на строках и векторах, reserve и реальная просадка до 10 FPS — всё с бенчмарками на QuickBench.

  30 сентября 20245 мин
• Производительность

  И целых 20 ядер мало

  Одиннадцать приёмов оптимизации C++ из боевых движков: разогрев кэша, compile-time диспетчеризация, разворачивание циклов, согласование знаков и типов, hotpath, SIMD, prefetch, constexpr и lock-free — с бенчмарками и историями из жизни.

  18 июля 202427 мин
• Производительность

  Торопиться не надо… (Про спинлоки)

  Реализации спинлоков на C++ — от наивной TAS до тикет-спинлока — с бенчмарками, кэш-миссами и нюансами приоритезации потоков.

  27 сентября 202213 мин
• Производительность

  Cache pollution? Запасайтесь тестами

  Как кэш, ассоциативность, когерентность и выравнивание данных влияют на производительность — с бенчмарками.

  9 сентября 202212 мин