random_number 子例程 运行 时间比较 ifort 与 gfortran

Question

我写了这段代码：

program random
    implicit none

    integer :: i, j, limit
    real(8) :: r, max_val
    real(8) :: start, finish

    max_val = 0.d0
    limit = 10000

    call CPU_TIME(start)
    do i=1, limit
        do j=1, limit
            call random_number(r)
            max_val = max(max_val, r)
        end do
    end do
    call CPU_TIME(finish)
    print *, max_val
    print '("Time = ",f6.3," seconds.")',finish-start
end program random

并且我在 CentOS Linux 7 上使用 gfortran 10.1.0 和 ifort 19.1.3.304 编译它：

ifort *.f90 -O3 -no-vec -o intel.out

gfortran *.f90 -O3 -fno-tree-vectorize -o gnu.out

输出为：

gnu:

0.9999999155521957
Time = 0.928 seconds.

英特尔：

0.999999968800691 (same for every run btw)
Time = 1.989 seconds.

我运行几次的时候，每次运行的时间都差不多

为什么 gfortran 比 ifort 快，我怎样才能让 ifort 运行 和 gfortran 一样快？

Answer 1

不同的编译器都有自己的库，其中包含其内部函数和子例程的实现。它们的性能会有所不同，结果也可能会有所不同。 Gfortran 将 GLIBC 库用于许多通用内在函数，将 libgfortran 库用于许多 Fortran-spific 函数。英特尔编译器自带运行时库套件。

值得注意的是， 关于用于 random_number() 的伪随机生成器的质量。即使是这样，代码中的实际实现也可能始终不同，因此实际性能也可能不同。

有许多可用的外部伪随机数生成器库。有的快，有的慢。有些更健壮，有些无法通过某些随机性测试。 （有时这很重要，有时却没有）。有些在一次调用中给出更多的随机位，有些在一次调用中给出较少的随机位。如果您需要所有编译器中生成器的某些特定属性，您最好使用外部库。