3. Методы оценки производительности эвм.

• Пиковая (техническая) производительность микропроцессора (МкПр) - это теоретический максимум быстродействия компьютера при идеальных условиях. Определяется как число вычислительных операций, выполняемое в единицу времени всеми имеющимися в процессоре АЛУ.

Предельное быстродействие достигается при обработке бесконечной последовательности не связанных между собой и не конфликтующих при доступе в память команд.

Разумеется такая ситуация для реальных задач является чисто гипотетической, однако пиковая производительность является единственным, объективным параметром для сравнения процессоров по техническим характеристикам т.к.:

• совершенно не зависит от типа выполняемой программы и стиля программирования;

• для определения пиковой производительности необходимо знать всего несколько параметров:

• тактовую частоту ПР, т.к. любая команда выполняется за один такт в конвейере команд:

• число арифметических конвейеров;

• разрядность обрабатываемых данных.

Достоинство: удобство для сравнения возможностей процессоров в первом приближении.

• Метод использования показателя составной теоретической производительности (СТР), измеряемого в Mtops - миллионах теоретических операций в секунду. СТР зависит только от аппаратных средств компьютера с учетом обращений к ОП и нарушений работы конвейера команд, т.е.:

• тактовой частоты;

• набора функциональных устройств в составе процессора;

• пропускной способности и набора внутренних шин;

• длины разрядной сетки и т.п.

К недостатку рассмотренных методик можно отнести то, что при выполнении реальных прикладных программ производительность может существенно (в несколько раз) быть меньше пиковой.

• Для оценки производительности наибольшее распространение получило использование наборов характерных задач для той или иной области применения ЭВМ или наборов операций с различными видами адресации и типов обрабатываемых данных (ФЗ и ПЗ).

Время выполнения каждой из задач набора тестовых программ составляет основу для расчета индекса реальной производительности для каждой вычислительной установки.

Индекс производительности является относительной оценкой, характеризующей на сколько быстрее или медленнее исследуемая ЭВМ выполняет набор эталонных задач, по сравнению с некоторой широко распространенной базовой ЭВМ: Ip = tu / tэ,

где tu - время выполнения набора тестов исследуемой ЭВМ;

tэ, - время выполнения набора тестов эталонной ЭВМ.

Если каким-либо образом определить абсолютную производительность эталонной ЭВМ, можно перейти от индексов производительности к абсолютным значениям оценок производительности процессоров ЭВМ: Ра = Ip * Pэ,

где Рэ - абсолютную производительность базовой (эталонной) ЭВМ (оп./сек).

При оценке производительности на тестах приходится решать три проблемы, связанные с анализом результатов контрольного тестирования производительности:

• проблема достоверности оценок - выделение показателей, которым можно доверять безоговорочно;

• проблема адекватности оценок – выбор тестов, наиболее точно определяющих производительность;

• проблема интерпретации, т.е. правильное истолкование результатов тестирования

Все тесты для измерения производительности можно разделить на группы, отличающиеся по назначению.

I группа - тесты производителей средств ВТ, которые разрабатываются компаниями-изготовителями компьютеров для "внутреннего" применения - оценки качества собственных продуктов, т.е. ориентированы на сравнение множества однотипных компьютеров одного семейства.

II группа - стандартные тесты, разработанные для сравнения широкого спектра показателей компьютеров. Так как их разработчиками являются независимые аналитики, то это исключает их ориентацию на конкретного поставщика.

III группа - пользовательские тесты, создаваемые крупными компаниями, или пользователями, объединенных сходством решаемых задач. Эти тесты предназначены специально для выбора компьютеров и ПО, наиболее подходящих под определенные прикладные задачи.