2.Рассчет производительности эвм

2.1. Оценка быстродействия эвм смесью Гибсона.

До появления общепринятых тестов производительности усреднённые оценки быстродействия компьютеров вычислялись на основе смеси инструкций. Наиболее известной является смесь Гибсона, полученная Джеком Гибсоном из корпорации IBM для научных программ. Для коммерческих программ были разработаны смеси, не включающие операции с плавающей запятой, например, смесь ADP. В списке можно найти оценки быстродействия примерно 175 компьютеров 1960-х – 1970-х годов в научных (Гибсон) и коммерческих (ADP) задачах.

В 1970-х производительность миникомпьютеров часто сравнивалась в единицах VAX MIPS. Производительность разных компьютеров сравнивалась с машиной VAX 11/780, быстродействие которой принималось за 1 MIPS. (Иногда эту единицу называют VAX Unit of Performance или VUP.) Такой эталон был выбран в том числе из-за того, что 11/780 имеет производительность, близкую мейнфрейму IBMSystem/370 модель 158-3, которая также часто принималась за 1 MIPS.

Для оценки быстродействия выбранного процессора будем использовать основные арифметические команды AMD64. Рассчитаем время выполнения одного по формуле:

T= (1)

Значит процессор будет выполнять 1 такт за:

T= = 0,00000000027 с

Рассчитаем быстродействие процессора с помощью смеси Гибсона по следующей формуле:

W= (2)

Где K_i – количество команд, T_i – время на выполнение команды

Команды приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Команды и длительность в тактах

Команда	Длительность в тактах
ADD	4
ADC	4
SUB	4
SBB	4
ANA	4
XRA	4
ORA	4
CMP	4
INR	5
DCX	5
DAD	10
RLC	4
JMP	10
CALL	17
CCC	17
RET	10
POP	10
XTHL	18

W_Г= ;

W_Г=128/0,00000003456 = 37037 MIPS

2.2. Производительность в синтетических тестах.

FLOPS (также flops, flop/s, флопс или флоп/с; акроним от англ. FLoating-point Operations Per Second, произносится как флопс) – внесистемная единица, используемая для измерения производительности компьютеров, показывающая, сколько операций с плавающей запятой в секунду выполняет данная вычислительная система.

Как и большинство других показателей производительности, данная величина определяется путём запуска на испытуемом компьютере тестовой программы, которая решает задачу с известным количеством операций и подсчитывает время, за которое она была решена. Наиболее популярным тестом производительности на сегодняшний день являются тесты производительности LINPACK, в частности HPL, используемый при составлении рейтинга суперкомпьютеров TOP500.

Одним из важнейших достоинств измерения производительности во флопсах является то, что данная единица до некоторых пределов может быть истолкована как абсолютная величина и вычислена теоретически, в то время как большинство других популярных мер являются относительными и позволяют оценить испытуемую систему лишь в сравнении с рядом других. Эта особенность даёт возможность использовать для оценки результаты работы различных алгоритмов, а также оценить производительность вычислительных систем, которые ещё не существуют или находятся в разработке.

Для подсчета максимального количества флопсов для процессора нужно учитывать, что современные процессоры в каждом своём ядре содержат несколько исполнительных блоков каждого типа (в том числе и для операций с плавающей запятой), работающих параллельно, и могут выполнять более одной инструкции за такт. Данная особенность архитектуры называется суперскалярность и впервые появилась ещё в самом первом процессоре Pentium в 1993 году. Процессор конца 2000-х годов, Intel Core 2, также является суперскалярным и содержит 2 устройства вычислений над 64-разрядными числами с плавающей запятой, которые могут завершать по 2 связанные операции (умножение и последующее сложение, MAC) в каждый такт, теоретически позволяющих достичь пиковой производительности до 4 операций за 1 такт в каждом ядре. Таким образом, для процессора, имеющего в своём составе 4 ядра (Core 2 Quad) и работающего на частоте 3,5ГГц, теоретический предел производительности составляет 4∙4∙3,5=56 гигафлопсов, а для процессора, имеющего 2 ядра (Core 2 Duo) и работающего на частоте 3ГГц – 2∙4∙3=24 гигафлопса.

В нашем случае теоретическая производительность в флопсах будет ровна:

W_ф=3,6∙8∙4=115,2 Гфлопс

Проведём проверку в синтетическом тесте LINPACK для проверки результата. Результаты теста приведены на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Результаты синтетического теста LINPACK.

Данный результат хорошо согласуется с практическими результатами, полученными на тесте LINPACK.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В данной курсовой работе были рассмотрены архитектура процессора AMD FX-8150, её особенности, достоинства и недостатки. Были рассчитаны скорость процессора по смеси Гибсона и произведен синтетический тест для определения производительности в FLOPS.

Список литературы

1) J.C. Gibson The Gibson Mix // Technical Report. TR 00.2043. — Poughkeepsie, 2) NY: IBM Systems Development Division, 1970.

3) Computer Speeds From Instruction Mixes pre-1960 to 1971

4) Ted MacNeil. Don't be Misled by MIPS. IBM magazine. Архивировано из первоисточника 17 августа 2012.