Для случая неоднородной системы номинальное быстродействие выразится как

, (1.1.5)

где Ni – количество вычислительных модулей i–го типа в неоднородной системе, k_i – операции, выполняемые i-м типе вычислительного модуля, n – число типов вычислительных модулей, – время выполнения j-й операции на i-м типе ВМ.

В случае не равновероятного выбора операций используется быстродействие вычислительного модуля по Гибсону:

, (1.1.6)

Здесь – вероятность выбора j-й операции, , . Для однородной вс её быстродействие по Гибсону выразится соотношением

, (1.1.7)

где N – количество вычислительных модулей в однородной системе, t^*_j – время выполнения j-й операции из множества операций R вычислительного модуля, р_j – вероятность выполнения j-й операции.

Для неоднородной вс это быстродействие может быть определено, как

(1.1.8)

где N_i – количество вычислительных модулей в неоднородной системе, k_i – операции, выполняемые на i-м типе вычислительного модуля, n – число типов вычислительных модулей, – время выполнения j-й операции на i-м типе вычислительного модуля, – вероятность выполнения j-й операции на i-м типе вычислительного модуля.

Вероятности , или ещё называют весовыми коэффициентами. Существуют определённые наборы коэффициентов, которым соответствуют наборы тестов – т.н. смеси Гибсона.

Если соотношения (1.1.3 – 1.1.8) применяются только к арифметическим операциям над целыми числами, то единицей измерения служит MIPS или GIPS согласно соотношению (1.1.1). В остальных случаях (для чисел с фиксированной и плавающей точкой) используется соотношение (1.1.2). В качестве примеров таких тестов могут служить тесты SPECint95 и SPECfp95 [5-9].

Все вышеперечисленные показатели не учитывают обмены информацией между устройствами. Для учёта этих зависимостей вводят наборы типовых задач . Для задачи известно количество выполняемых операций (с учётом операций ввода-вывода и операций обмена информацией) и время выполнения вычислительных операций . Быстродействие вычислительного модуля при решении типовой задачи будет:

, (1.1.9)

Определяются вероятности спроса на типовые задачи в виде , тогда среднее быстродействие вычислительного модуля:

(1.1.10)

Использование соотношения (1.1.10) для однородных ВС может быть использовано в виде

, (1.1.11)

где N – количество вычислительных модулей в ВС.

При использовании соотношения (1.1.10) для неоднородных ВС его необходимо модифицировать, учитывая наличие n типов вычислительных модулей

, (1.1.12)

Для использования показателей (1.1.10-1.1.12) существует множество специальных тестовых наборов Z. Наиболее известным является набор LINPACK [5-9], определяющий производительность вычислительных модулей при решении систем линейных уравнений. Естественно, что применимость тестовых наборов Z должна быть обеспечена для различных архитектур вычислителей, по крайней мере на уровне языков высокого уровня.

Показатель (1.1.7), как нетрудно заметить, в сильной степени зависит от выбора системы тестов Z. Поэтому в отдельных случаях чтобы уменьшить эту зависимость, вводят унифицированные операции и операнды. Унифицированным формам данных может быть выбран байт. В качестве унифицированной операции выбирают, например, операцию сравнения данных. Все остальные операции выражаются через унифицированную, в виде , где U_f – рассматриваемая операция, U – унифицированная операция.

Унифицированное быстродействие для j–ого теста определяется как:

, (1.1.13)

где – количество унифицированных операций в тесте , – время решения задачи , которое учитывает как время решения самой задачи, так и накладные расходы (на преобразование, ввод-вывод информации) и т.д.

Среднее унифицированное быстродействие определим

, (1.1.14)

где – вероятность вызова типовой задачи.

Для однородных систем среднее унифицированное быстродействие определится как

, (1.1.15)

где N – количество вычислительных модулей в однородной ВС.

Неоднородные ВС, имеют в своём составе n типов вычислительных модулей, поэтому среднее унифицированное быстродействие представится в виде

, (1.1.16)

При оценке быстродействия ВС все вышеприведенные показатели могут служить основой для получения соответствующих характеристик производительности ВС, хотя принципиальным вопросом здесь является выбор соответствующих тестов. Существует способ использования пиковой производительности для определения составной теоретической производительности ВС, который характеризует зависимость от тактовой частоты, набора функциональных устройств, разрядной сетки и др., хотя совершенно не учитывает взаимодействие структур решаемой задачи и ВС. Для получения реальные оценки производительности осуществляются с помощью создания специальных тестовых наборов. К настоящему моменту наметились три пути создания тестовых наборов:

1. тесты, разработанные фирмами-изготовителями ВС специально для отработки качества выпускаемой продукции, которые для широкого круга пользователей не применимы,

2. тесты, разработанные фирмами-изготовителями ВС для широкого круга пользователей, которые применимы в большинстве случаев и дают хорошие результаты. К таким пакетам относятся пакеты Linpack, пакеты группы производителей SPEC, TPC и др. [5-9]. Так, например, пакеты Linpack используются при ежегодном формировании списка TOP 500, в котором определены 500 самых быстродействующих ВС. Этот список можно найти в Internet под указанным именем [7].

3. третья группа тестов создаётся, как правило, пользователями, и учитывают внутренние условия применения ВС.

Ёмкость памяти ВС, несомненно, является одной из основных характеристик ВС и существенно влияет на быстродействие ВС, а также на её другие важные параметры. Представляют интерес единицы измерения ёмкости памяти ВС и порядок величин, с которыми оперирует современная вычислительная техника. Ниже приведены единицы измерения ёмкости памяти ВС и порядок величин, с которыми оперирует современная вычислительная техника (в круглых скобках приведены английские сокращения):

1 Килобит (KiloBit) = 1 Кбит (KBit) = 1024 бит (Bit) = 2¹⁰ бит (Bit);

1 Килобайт (KiloByte) = 1 Кбайт (KByte) = 1024 байт (Byte) = 2¹⁰ байт (Byte);

1 Мегабит (MegaBit) = 1 Мбит = 1024 Кбит = 2²⁰ бит;

1 Мегабайт (MegaByte) = 1 Мбайт (Mbyte) = 1024 Кбайт (Кbyte) = 2²⁰ байт (byte);

1 Гигабит (GigaBit) = 1 Гбит (GBit) = 1024 Мбит(МBit) = 2³⁰ бит (Bit);

1 Гигабайт (GigaByte) = 1 Гбайт (Gbyte) = 1024 Мбайт (Мbyte) = 2³⁰ байт (Byte);

1 Терабит (TeraBit) = 1 Тбит (TBit) = 1024 Гбит (GBit) = 2⁴⁰ бит (Bit) ;

1 Терабайт (TeraByte) = 1 Тбайт (TByte) = 1024 Гбайт (GByte) = 2⁴⁰ байт (Byte);

1 Петабит (PetaBit) = 1 Пбит (PBit) = 1024 Тбит (TBit) = 2⁵⁰ бит (Bit);

1 Петабайт (PetaByte) = 1 Пбайт (PByte) = 1024 Тбайт (TByte) = 2⁵⁰ байт (Byte).

Быстродействие памяти характеризуется так же скоростью обмена информацией между памятью и другими устройствами вычислителя. В качестве единицы измерения этой величины используется:

1 бод (boud) = 1 бит/сек (bit per second);

1 Килобод (Kiloboud) = 1 Кбод (Kboud) = 10³ бод (boud);

1 Мегабод (Megaboud) = 1 Мбод (Mboud) = 10⁶ бод;

1 Гигабод (Gigaboud) = 1 Гбод (Gboud) =10⁹ бод;

1 byte/s = 1 байт/сек;

1 Килобайт/сек (Кilobyte/s) =1 Кбайт/сек ( Кbyte/s) = 10³ байт/сек;

1 Мегабайт/сек (Мegabyte/s) = 1 Мбайт/сек(Мbyte/s) ) = 10⁶ байт/сек.