CPU cache-friendly data structures in Go

Статья разбирает, как структуры данных влияют на производительность Go-программ под современными CPU. Автор подчеркивает, что чтение из оперативной памяти в 60 раз медленнее, чем из кэша L1, и что ложный обмен (false sharing) между ядрами может убить производительность. Показано, как добавление 56-байтовой прокладки между полями структуры устраняет проблему и ускоряет код в 6-10 раз. Другой совет — разделять «горячие» и «холодные» данные и использовать структуры, оптимизированные под кэш-линии. Показано, как профилировать кэш-промахи через perf и как тестировать эффективность структур данных.

Комментарии (48)

False sharing и cache-line padding в Go приводят к 10-кратному ускорению при использовании структур, разделённых на разные ядра, но требуют ручного управления выравниванием и размером кэш-линии.
Компилятор Go не переупорядочивает поля структур и не вставляет паддинг, что делает невозможным автоматическое устранение false sharing без кода, что ограничивает оптимизации только ручными методами.
Пользователи отмечают, что большинство описанных приёмов применимы к другим языкам и что современные компиляторы должны бы справляться с большинством этих проблем автоматически, но в то же время признают, что для низкоуровневой оптимизации лучше подойдут другие языки и инструменты.