尝试创建一个将所有 CPU 利用率最大化到 100% 的 SQL 查询

Question

作为我正在进行的压力测试的一部分，我试图弄清楚是否有一个 SQL 查询（特别是 SQL Server 查询）会将所有 CPU 使用率最大化到 100% 或足够接近。

有人有建议吗？

Answer 1

SELECT SUM(CONVERT(BIGINT, o1.object_id) + CONVERT(BIGINT, o2.object_id) + CONVERT(BIGINT, o3.object_id) + CONVERT(BIGINT, o4.object_id))
FROM sys.objects o1
CROSS JOIN sys.objects o2
CROSS JOIN sys.objects o3
CROSS JOIN sys.objects o4

这是一个并行版本：

USE master

SELECT MyInt = CONVERT(BIGINT, o1.object_id) + CONVERT(BIGINT, o2.object_id) + CONVERT(BIGINT, o3.object_id)
INTO #temp
FROM sys.objects o1
JOIN sys.objects o2 ON o1.object_id < o2.object_id
JOIN sys.objects o3 ON o1.object_id < o3.object_id

SELECT SUM(CONVERT(BIGINT, o1.MyInt) + CONVERT(BIGINT, o2.MyInt))
FROM #temp o1
JOIN #temp o2 ON o1.MyInt < o2.MyInt

由于某种原因，我无法让优化器并行化第一个查询。所以我只是具体化一些巨大的表（~400k 行）并循环连接它们。

Answer 2

我在如何分析 SQL Server 性能中详细讨论了为什么你的查询实际上从不“执行”：总是在某些事情上等待（IO、锁）。

创建一个驱动 100% CPU 的工作负载，即使是在一个核心上，也是一项不小的壮举。您需要确保您的查询始终执行并且从不等待。从不阻塞 IO（所有数据必须在内存中），从不阻塞锁（无争用），从不阻塞内存（无授权）。您应该将其视为内存中热数据的扫描。实现这一点的人为的、完全伪造的工作负载可能会多次自连接一个中等大小的表。

现在，如果您想以实际的工作负载（包括各种操作）来完成此操作，那么祝您好运。实现 100% CPU 基本上是基准测试的黄金标准。您需要超高性能的 IO 子系统来消除所有等待，并且需要非常奇特的测试驱动程序才能足够快地提供工作负载，而不会产生争用。

Answer 3

我认为保持 CPU 忙碌的更好方法是在所有编译器中使用 POWER 函数

DECLARE @T DATETIME, @F BIGINT;
SET @T = GETDATE();
WHILE DATEADD(SECOND,60,@T)>GETDATE()
SET @F=POWER(2,30);

您可以同时运行多个查询，具体取决于您的 CPU 容量

看看下面的这个链接（原创文章）

https://blog.sqlauthority.com/2013/02/22/sql-server-t-sql-script-to-keep-cpu-busy

Answer 4

这个想法来自usr，使它更通用一点，没有使用SQL Server特有的东西，所以你可以将它用于任何类型的DB/DM。而且没有写，这样可以避免I/O影响。

首先需要选择一个大用途或系统表“table1”。

如果该表有 N 条记录，则以下查询会产生 O(N^4) 复杂度，优化器无法改进它。

with t1 as 
(
    select 
        d1.f1 as i1, d2.f1 as i2, d3.f1 as i3, d3.f2 as f2
    from 
        table1 d1
    inner join 
        table1 d2 on d1.f1 < d2.f1
    inner join 
        table1 d3 on d2.f1 < d3.f1
    order by 
        f2
)
select 
    avg(sin(o1.i1)) + avg(cos(o2.i1))
from 
    t1 o1 
join 
    t1 o2 on o1.i1 < o2.i1

Answer 5

这是一个非常古老但有趣的问题，但与此处列出的所有其他解决方案相比，此链接（来自 Brent Ozar）是最佳解决方案

https://www.brentozar.com/archive/2018/09/one-hundred-percent-cpu/