Тема 9. Выбор оптимальной конфигурации оборудования ресурсо- и энергосберегающие технологии использования вычислительной техники

9.1. Понятие сбалансированной конфигурации персонального компьютера

Рассмотрим понятие сбалансированной конфигурации компьютера на примере игрового персонального компьютера (ПК). В игровых ПК основное внимание уделяется видеокарте и процессору. При этом для каждой видеокарты существует свой оптимальный процессор, и именно их сочетание делает компьютер сбалансированным.

К примеру, даже самая мощная видеокарта при слабом процессоре не позволит увеличить скорость обработки кадров, а значит, при любых разрешениях экрана скорость обработки кадров будет оставаться одинаково низкой. Причиной такой зависимости является несбалансированность системы, когда видеокарта справляется со своими «обязанностями» и даже простаивает часть времени, а процессор не способен загрузить её потоком данных с нужной скоростью.

Точно так же при маломощной видеокарте и высокопроизводительном процессоре наблюдается несбалансированность системы, только в данном случае, наоборот, возможности процессора превышают возможности видеокарты. В результате скорость обработки кадров будет зависеть от разрешения экрана, уменьшаясь по мере увеличения разрешения.

Итак, сбалансированным можно назвать такое решение, когда возможности видеокарты соответствуют возможностям процессора. Естественно, что такая сбалансированность зависит от конкретного приложения (игры) и от разрешения экрана.

Существуют три типичные зависимости скорости обработки кадров (fps) от разрешения экрана.

В первом случае (рисунок 9.1) результат остается неизменным при любом разрешении экрана. Это означает, что производительность видеокарты превышает производительность подсистемы «процессор - чипсет - память», в результате чего видеокарта остается недогруженной и большую часть времени графический процессор простаивает.

В данном случае имеет место несбалансированная конфигурация: мощная видеокарта сочетается со слабым центральным процессором (подсистемой «процессор - чипсет - память»). В такой ситуации замена видеокарты на более мощную не повлияет на производительность всей системы в целом, и результат останется тем же. В то же время замена процессора на более мощный приведет к увеличению результатов тестирования, а система станет более сбалансированной.

Рис. 9.1. Пример зависимости результатов тестирования от разрешения экрана в случае использования производительной видеокарты и маломощной подсистемы

«процессор - чипсет - память».

Во втором случае (рисунок 9.2) результат остается неизменным при низких разрешениях экрана и начинает линейно уменьшаться при высоких разрешениях. Это означает, что при низких разрешениях экрана производительность видеокарты превышает производительность подсистемы «процессор - чипсет - память», а при высоких, наоборот, производительность подсистемы «процессор - чипсет - память» становится выше производительности видеокарты.

Оптимальным в данном случае можно считать разрешение 1024x768, при котором возможности видеокарты примерно соответствуют возможностям процессора.

Рис. 9. 2. Пример зависимости результатов тестирования от разрешения экрана в случае использования производительной видеокарты и маломощной подсистемы

«процессор - чипсет - память».

В случае замены процессора на более мощный в данной ситуации увеличится скорость обработки кадров только при низких разрешениях экрана, а при высоких разрешениях результат останется прежним. Точка оптимальной конфигурации сдвинется в сторону меньшего разрешения. При замене видеокарты на более высокопроизводительную результат не изменится при низких разрешениях экрана, но улучшится при высоких разрешениях. Точка оптимальной конфигурации сдвинется в сторону большего разрешения.

В третьем случае возможный характер зависимости результатов тестирования от разрешения экрана показан на рисунке 9.3. В данном случае наблюдается линейное уменьшение результатов тестирования по мере увеличения разрешения экрана.

Ясно, что в подобном случае производительность системы в целом определяется производительностью видеокарты. Это пример несбалансированной системы, когда возможности процессора ограничиваются возможностями видеокарты. При замене процессора на более высокопроизводительный в данном случае результаты тестирования не изменятся, а при замене видеокарты на более производительную результаты увеличатся при всех разрешениях.

Следует понимать, что во всех рассмотренных выше случаях речь идёт об одном конкретном приложении (игре) и что в другой игре ситуация может быть иной. Поэтому вопрос о подборе сбалансированного решения должен решаться лишь на основе анализа по совокупности различных тестов.

Рис. 9.3. Пример зависимости результатов тестирования от разрешения экрана в случае использования производительной подсистемы «процессор - чипсет - память» и маломощной видеокарты.

Кроме того, говоря о сбалансированности платформы, следует всегда иметь в виду, для решения каких задач используется данный ПК. К примеру, если компьютер используется исключительно для работы с медиа- данными (обработка фото, видео, хранение и прослушивание аудиофайлов), то основное внимание к конфигурации такого ПК должно быть уделено именно производительности процессора и памяти, а не видеокарты.

Из всего вышеизложенного можно сделать следующий важный вывод: для каждого типа решаемых задач существует сбалансированная конфигурация ПК.

В дальнейшем мы рассмотрим примеры сбалансированных конфигураций компьютеров, которые позиционируются для решения различного типа задач.