Почему эффект ложного разделения очевиден только для атомарных значений? [дубликат] ⇐ C++

[Anonymous]

Код: Выделить всё

#include 
#include 
#include 

template 
struct S {
T a;
T b;
T c;
T d;
};

template 
struct A {
alignas(64) T a;
alignas(64) T b;
alignas(64) T c;
alignas(64) T d;
};

template 
void test(benchmark::State& state) {
S s;
for (auto&& _ : state) {
std::jthread ta([&] { for (int i = 0; i < 10000; i++) s.a++; });
std::jthread tb([&] { for (int i = 0; i < 10000; i++) s.b++; });
std::jthread tc([&] { for (int i = 0; i < 10000; i++) s.c++; });
std::jthread td([&] { for (int i = 0; i < 10000; i++) s.d++; });
}
}

BENCHMARK(test);
BENCHMARK(test);
BENCHMARK(test);
BENCHMARK(test);

BENCHMARK_MAIN();

Когда я запускаю этот тест, я получаю следующие результаты:

Код: Выделить всё

$ g++ -o false_sharing false_sharing.cpp -lbenchmark -std=c++20
$ ./false_sharing
Running ./false_sharing
Run on (20 X 2995.2 MHz CPU s)
CPU Caches:
L1 Data 48 KiB (x10)
L1 Instruction 32 KiB (x10)
L2 Unified 1280 KiB (x10)
L3 Unified 24576 KiB (x1)
Load Average: 0.17, 0.14, 0.05
--------------------------------------------------------------------
Benchmark                          Time             CPU   Iterations
--------------------------------------------------------------------
test                  106807 ns        79044 ns         8911
test                  102056 ns        78521 ns         8948
test     545677 ns        89455 ns         7690
test     166520 ns        84400 ns         8212

Похоже, что ложное совместное использование влияет только на версию std::atomic и не влияет на версию int.
В этом вопросе я предполагаю x86, на котором проводится тест (i9-13900H). Информация о других архитектурах также приветствуется.
Насколько я понимаю, мы не можем иметь одну и ту же строку кэша более чем в одном ядре кэша, независимо от базовых данных. Можно применить некоторые оптимизации, но, в конце концов, если два ядра изменяют одну и ту же строку кэша, строка кэша текущего ядра должна быть перенесена в общий кэш (L2) или основную память (если она загрязнена) и перейдет в кэш L1 другого ядра.
В каких именно ситуациях эффект ложного разделения становится очевидным?

Подробнее здесь: https://stackoverflow.com/questions/791 ... mic-values