К основному содержанию
скилл CX Codex

intel-vtune-amd-uprof — скилл для Claude Code: профилирование CPU

Скилл для профилирования процессора: помогает найти горячие функции, разобрать промахи кэша и заторы конвейера через Intel VTune и AMD uProf.

Установить в Claude Code · Через Skills CLI (Vercel) Все способы и платформы ↓
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill intel-vtune-amd-uprof -a claude-code
Открыть на GitHub

Что делает intel-vtune-amd-uprof

Скилл ведёт агента по анализу микроархитектуры CPU. Он подсказывает, какой тип сбора запустить: vtune -collect hotspots для поиска горячих функций, microarchitecture-exploration для IPC и заторов конвейера, memory-access для промахов кэша и пропускной способности DRAM. Для AMD-процессоров есть бесплатная альтернатива — AMDuProfCLI collect --config assess и --config memory.

Внутри — таблица метрик с ориентирами: IPC выше 2.0, доля Retiring выше 70%, Bad Speculation меньше 5%. Есть разбор top-down методологии: Front-End Bound, Back-End Bound, Memory Bound по уровням L1–L3 и DRAM. Отдельный раздел про roofline model — сравнение достигнутой производительности с пиком железа, плюс likwid-perfctr для ручного сбора FLOPS и пропускной способности памяти.

Чтобы символы в отчёте были читаемыми, программу надо собрать с отладочной информацией: gcc -O2 -g. Без неё VTune покажет адреса вместо имён функций, и разбирать горячие точки будет нечем. Сам VTune Profiler ставится отдельно, скилл его не устанавливает.

Какие задачи решает

  • найти функцию, которая съедает больше всего времени
  • понять, почему код тормозит при хорошем попадании в кэш
  • посчитать IPC и долю циклов на ожидание памяти
  • сравнить достигнутый FLOPS с пиком процессора по roofline
  • разобрать промахи L1–L3 и упор в пропускную способность DRAM

Примеры запросов агенту

  • профилируй мою программу через VTune и покажи горячие функции
  • почему у меня хороший cache hit rate, а код всё равно медленный
  • собери microarchitecture-exploration и объясни, где заторы конвейера

Как установить intel-vtune-amd-uprof

1Через Skills CLI (Vercel)

npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill intel-vtune-amd-uprof -a claude-code

2Вручную: положить файлы

~/.claude/skills/intel-vtune-amd-uprof/SKILL.md

Папка скилла целиком; для одного проекта — .claude/skills/intel-vtune-amd-uprof/

По шагам, с командами для каждой платформы: Как установить скилл в Claude Code: пять способов

Вопросы о intel-vtune-amd-uprof

Как установить intel-vtune-amd-uprof в Claude?

Выполните npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill intel-vtune-amd-uprof -a claude-code. Файл скилла окажется по пути ~/.claude/skills/intel-vtune-amd-uprof/SKILL.md.

Что делает intel-vtune-amd-uprof?

Проводит агента через профилирование микроархитектуры: поиск горячих точек, анализ заторов конвейера, промахов кэша и roofline model. Работает с Intel VTune Profiler и AMD uProf.

Нужен ли платный VTune?

Нет, скилл рассчитан на бесплатную Community Edition. Для AMD-процессоров в качестве бесплатной альтернативы используется AMD uProf.

Исходный текст

SKILL.md · MIT
---
name: intel-vtune-amd-uprof
description: Intel VTune and AMD uProf profiling skill for microarchitecture analysis. Use when analyzing hotspots, microarchitecture bottlenecks, memory access patterns, pipeline stalls, or using the roofline model. Covers VTune Community Edition (free) and AMD uProf as a free alternative. Activates on queries about VTune, uProf, microarchitecture analysis, pipeline stalls, memory bandwidth, roofline model, or hardware performance analysis.
---

# Intel VTune & AMD uProf

## Purpose

Guide agents through CPU microarchitecture profiling with Intel VTune Profiler (free Community Edition) and AMD uProf: hotspot identification, microarchitecture analysis, memory access pattern optimization, pipeline stall diagnosis, and roofline model analysis.

## Triggers

- "How do I use Intel VTune to profile my code?"
- "What are pipeline stalls and how do I reduce them?"
- "How do I analyze memory bandwidth with VTune?"
- "What is the roofline model and how do I use it?"
- "How do I use AMD uProf as a free alternative to VTune?"
- "My code has good cache hit rates but is still slow"

## Workflow

### 1. VTune setup (free Community Edition)

```bash
# Download Intel VTune Profiler (Community Edition — free)
# https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/tools/oneapi/vtune-profiler.html

# Install on Linux
source /opt/intel/oneapi/vtune/latest/env/vars.sh

# CLI usage
vtune -collect hotspots ./prog
vtune -collect microarchitecture-exploration ./prog
vtune -collect memory-access ./prog

# View results in GUI
vtune-gui &
# File → Open Result → select .vtune directory

# Or use amplxe-cl (legacy CLI)
amplxe-cl -collect hotspots ./prog
amplxe-cl -report hotspots -r result/
```

### 2. Analysis types

| Analysis | What it finds | When to use |
|----------|--------------|-------------|
| Hotspots | CPU-bound functions | First step — find where time is spent |
| Microarchitecture Exploration | IPC, pipeline stalls, retired instructions | After hotspot — why is the hotspot slow? |
| Memory Access | Cache misses, DRAM bandwidth, NUMA | Memory-bound code |
| Threading | Lock contention, parallel efficiency | Multithreaded code |
| HPC Performance | Vectorization, memory, roofline | HPC / scientific code |
| I/O | Disk and network bottlenecks | I/O-bound code |

### 3. Hotspot analysis

```bash
# Collect and report hotspots
vtune -collect hotspots -result-dir hotspots_result ./prog

# Report top functions by CPU time
vtune -report hotspots -r hotspots_result -format csv | head -20

# CLI output example:
# Function       CPU Time  Module
# compute_fft    4.532s    libfft.so
# matrix_mult    2.108s    prog
# parse_input    0.234s    prog
```

Build with debug info for meaningful symbols:
```bash
gcc -O2 -g ./prog.c -o prog     # symbols visible in VTune
gcc -O2 -g -gsplit-dwarf -fno-omit-frame-pointer ./prog.c -o prog  # better stacks
```

### 4. Microarchitecture exploration — pipeline stalls

```bash
vtune -collect microarchitecture-exploration -r micro_result ./prog
vtune -report summary -r micro_result
```

Key metrics to examine:

| Metric | Meaning | Good value |
|--------|---------|-----------|
| IPC (Instructions Per Clock) | How many instructions retire per cycle | x86: aim for > 2.0 |
| CPI (Clocks Per Instruction) | Inverse of IPC | Lower is better |
| Bad Speculation | Branch mispredictions | < 5% |
| Front-End Bound | Instruction decode bottleneck | < 15% |
| Back-End Bound | Execution unit or memory stall | < 30% |
| Retiring | Useful work fraction | > 70% ideal |
| Memory Bound | % cycles waiting for memory | < 20% |

```
Pipeline Analysis (Top-Down Methodology):
├── Retiring (good, useful work)
├── Bad Speculation (branch mispredictions)
├── Front-End Bound
│   ├── Fetch Latency (I-cache misses, branch mispredicts)
│   └── Fetch Bandwidth
└── Back-End Bound
    ├── Memory Bound
    │   ├── L1 Bound → L1 cache misses
    │   ├── L2 Bound → L2 cache misses
    │   ├── L3 Bound → L3 cache misses
    │   └── DRAM Bound → main memory bandwidth limited
    └── Core Bound → ALU/compute bound
```

### 5. Memory access analysis

```bash
# Collect memory access profile
vtune -collect memory-access -r mem_result ./prog

# Key output sections:
# - Memory Bound: % time waiting for memory
# - LLC (Last Level Cache) Miss Rate
# - DRAM Bandwidth: GB/s achieved vs theoretical peak
# - NUMA: cross-socket accesses (for multi-socket systems)
```

Reading DRAM bandwidth:
```
DRAM Bandwidth: 18.4 GB/s
Peak Theoretical: 51.2 GB/s
Utilization: 36% — likely not DRAM-bound
```

If DRAM-bound: optimize data layout (AoS → SoA), reduce working set, improve spatial locality.

### 6. AMD uProf — free alternative for AMD CPUs

```bash
# Download AMD uProf
# https://www.amd.com/en/developer/uprof.html

# CLI profiling
AMDuProfCLI collect --config tbp ./prog          # time-based profiling
AMDuProfCLI collect --config assess ./prog       # microarchitecture assessment
AMDuProfCLI collect --config memory ./prog       # memory access

# Generate report
AMDuProfCLI report -i /tmp/uprof_result/ -o report.html

# Open GUI
AMDuProf &
```

AMD uProf metrics map to VTune equivalents:
- `Retired Instructions` → IPC analysis
- `Branch Mispredictions` → Bad Speculation
- `L1/L2/L3 Cache Misses` → Memory Bound levels
- `Data Cache Accesses` → Cache efficiency

### 7. Roofline model

The roofline model shows whether code is compute-bound or memory-bound by comparing achieved performance against hardware limits:

```
Performance (GFLOPS/s)
     |                    _______________
Peak |                 /
Perf |              /  compute bound
     |           /
     |        /
     |     /  memory bandwidth bound
     |  /
     +------------------------------→
        Arithmetic Intensity (FLOPS/Byte)
```

```bash
# VTune roofline collection
vtune -collect hpc-performance -r roofline_result ./prog
# Then: VTune GUI → Roofline view

# For manual calculation:
# Arithmetic Intensity = FLOPS / memory_bytes_accessed
# Peak FLOPS = CPUs × cores × freq × FLOPS_per_cycle_per_core
# Peak BW = from hardware spec (e.g., 51.2 GB/s for DDR4-3200 dual channel)

# likwid-perfctr for manual roofline data (Linux)
likwid-perfctr -C 0 -g FLOPS_DP ./prog          # double-precision FLOPS
likwid-perfctr -C 0 -g MEM ./prog               # memory bandwidth
```

## Related skills

- Use `skills/profilers/hardware-counters` for raw PMU event collection with perf stat
- Use `skills/profilers/linux-perf` for perf-based profiling on Linux
- Use `skills/low-level-programming/cpu-cache-opt` for memory access pattern optimization
- Use `skills/low-level-programming/simd-intrinsics` for vectorization to increase FLOPS

© mohitmishra786 · MIT · mohitmishra786/low-level-dev-skills

Похожие скиллы

Все скиллы по теме «Языки программирования» →
memory-leak-detection aj-geddes Скилл помогает найти и починить утечки памяти: heap-снимки, профилирование, разбор типичных причин роста потребления. CX Codex +1 580установок java-performance pluginagentmarketplace Скилл для настройки JVM: подбор сборщика мусора, профилирование CPU, разбор утечек памяти и бенчмарки на JMH. CX Codex +1 482установок 161-java-profiling-detect Juan Antonio Breña Moral Скилл ставит сбор данных о производительности Java-приложения: CPU, память, блокировки, GC и I/O. Пригодится, когда код тормозит и надо понять почему. CX Codex +1 337установок golang-performance samber Помогает находить и устранять узкие места в Go-коде: сокращает аллокации памяти, оптимизирует горячие циклы и проверяет результаты замеров. CX Codex +1 41 900установок golang-benchmark samber Скилл помогает писать и запускать бенчмарки Go, разбирать профили и сравнивать результаты. Пригодится для поиска регрессий и анализа узких мест. CX Codex +1 39 500установок python-performance-optimization Seth Hobson Скилл помогает профилировать Python-код, находить узкие места CPU и памяти. Подходит, когда приложение медленно отвечает или тратит слишком много ресурсов. CX Codex 35 675установок

Из того же набора62

zig-cinterop Скилл объясняет агенту, как связать Zig и C: @cImport, translate-c, extern struct, экспорт функций и сборка смешанных проектов. CX Codex +1 482установок include-what-you-use Скилл ведёт агента через IWYU: разбирает отчёты, применяет mapping-файлы и убирает лишние #include, из-за которых сборка C++ расползается. CX Codex +1 480установок rust-no-std Скилл для разработки на Rust без стандартной библиотеки: разбирает границу core, alloc и std, глобальные аллокаторы и обработчики паник. CX Codex +1 474установок dwarf-debug-format Скилл объясняет агенту, как читать отладочную информацию DWARF: секции ELF, split DWARF, debuginfod, влияние LTO и stripping. CX Codex +1 471установок rust-async-internals Помогает агенту объяснять и отлаживать async Rust: модель poll, Pin и Unpin, планировщик tokio, утечки waker. Пригодится, когда задача виснет или тормозит. CX Codex +1 467установок zig-compiler Ведёт агента по вызову компилятора Zig: режимы оптимизации, типы сборки, zig cc вместо C-компилятора и разбор сообщений об ошибках. CX Codex +1 450установок zig-comptime Скилл для агентов, который помогает писать обобщённые функции, рефлексию типов и код, вычисляемый на этапе компиляции в Zig. CX Codex +1 443установок zig-testing Скилл ведёт агента по тестовой системе Zig: zig build test, фильтры, comptime-проверки, тестовый аллокатор и встроенный фаззер. CX Codex +1 440установок

Спонсоры проекта

Компании, которые помогают держать аналитику открытой