Практическое занятие №1.
Общие требования, предъявляемые к современным компьютерам
Отношение стоимость/производительность
Появление любого нового направления в вычислительной технике определяется требованиями компьютерного рынка. Поэтому у разработчиков компьютеров нет одной единственной цели. Большая универсальная вычислительная машина (мейнфрейм) или суперкомпьютер стоят дорого. Для достижения поставленных целей при проектировании высокопроизводительных конструкций приходится игнорировать стоимостные характеристики. Суперкомпьютеры фирмы Cray Research и высокопроизводительные мейнфреймы компании IBM относятся именно к этой категории компьютеров. Другим крайним примером может служить низкостоимостная конструкция, где производительность принесена в жертву для достижения низкой стоимости. К этому направлению относятся персональные компьютеры различных клонов IBM PC. Между этими двумя крайними направлениями находятся конструкции, основанные на отношении стоимость/ производительность, в которых разработчики находят баланс между стоимостными параметрами и производительностью. Типичными примерами такого рода компьютеров являются миникомпьютеры и рабочие станции.
Для сравнения различных компьютеров между собой обычно используются стандартные методики измерения производительности. Эти методики позволяют разработчикам и пользователям использовать полученные в результате испытаний количественные показатели для оценки тех или иных технических решений, и в конце концов именно производительность и стоимость дают пользователю рациональную основу для решения вопроса, какой компьютер выбрать.
Производительность вычислительной системы
Анализ технического и программного обеспечения вычислительной системы.
Утилита Windows <Сведения о системе> служит для определения имеющегося технического и программного обеспечения и существует для извлечения и отображения информации .
За пределами вычислительной системы идентификация передается устройством присоединения к параллельным и последовательным портам, USB портам а также через модемы и сетевые адаптеры.
Имеются более мощные системные утилиты сторонних разработчиков , например Sisandra Software , AIDA64,PC Wizard, CPU-Z решающие задачи системной идентификации.
Рассмотрим утилиту CPU-Z. Это бесплатный программный комплекс и не требует
инсталляции.
Поддерживаемое техническое обеспечение:
Processors
Intel® Pentium™, Pentium™ MMX, Pentium™ Pro, Pentium™ II, Pentium™ III, Pentium™ III-M, Pentium™ IV, Pentium™ IV-M, Pentium™ M, Pentium™ D, Pentium™ XE, Pentium™ Dual Core, Core™ Solo, Core™ Duo, Core™ 2 Duo, Core™ 2 Quad, Core™ 2 Extreme, Celeron™ (P2/P3/P4/PM/CL) and Xeon™ (P2/P3/P4/C2D/C2Q); Core™ i3, Core™ i5, Core™ i7, Core™ i7 Extreme; Itanium™, Itanium™ 2
AMD® Am5x86, K5™, Geode LX, K6™, K6™-2, K6™-III, K6™-2+, K6™-III+, Athlon™ (4, XP, MP), Duron™, Sempron™ (K7/K8), Athlon™ 64, Athlon™ 64 X2, Turion™, Opteron™, Athlon™ FX, Phenom™, Phenom™ II, Athlon™ II
VIA® C3™ (Samuel, Samuel2, Ezra, Ezra-T, Nehemiah), C7™, C7™-M, Nano (Isaiah)
Transmeta® Crusoe™ TM3200, TM5400, TM5500, TM5600, TM5800
Chipsets
Intel® i430TX, i440LX, i440FX, i440BX/ZX, i810/E, i815/E/EP/EM, i840, i845, i845E, i845G, i850/E, i845PE/GE, E7205, E7500, E7520, i852, i855, i865P/PE/G, i875P, i915P/G, i915PM/GM, i925X/XE, i945P/PL/G/GZ, i945PM/GM/GT, i955X/XE, P965, Q965, G965, GL960/GM965/PM965, i975X, 5000X/P/Z, 5400A/B, P35, G33, G31, Q35, Q33, X38, Q45, X48, P45, X58, P55, H55
VIA® Apollo VP3, Apollo Pro, Apollo Pro +, Apollo Pro 266, KX133, KT133(A), KT266(A), KT400(A), KT600, P4X266(A), PT880, PT880 Pro, K8T800, K8T890, K8T900, P4M800CE, P4M890, P4M900, CX700/VX700
NVIDIA® nForce, nForce2, nForce3, nForce4, nForce4 SLI Intel Edition, GeForce 6100/6150 (nForce 410/430), nForce 520/550/560/570/590, GeForce 7050/7100/7150, 650i, 680i, 740i, 750a/780a, 750i, 770i, 780i, 790i, MCP79/7A ; ION
ATi® RS350, RS400, RS480/RX480, RS482, RD580/RX580, RS600/RD600, RS690, RS700, RD790
SiS® 645, 645DX, 648, 648FX, 649, 655FX, 655TX, 656, 662, 735, 756, 761GX, 760, 760GX, 755, 755FX, 741, 741GX, 671/FX/DX/MX
AMD® AM-751, AM-761, AM-762 (760MP), 780G, 790GX
Memory
SDR, DDR, DDR2, FB-DDR2, DDR3, RDRAM (Rambus®)
EPP and XMP extended profiles ;
Показывает:
Процессор
название.
изготовитель.
напряжение питания ядра.
Internal and external clocks, clock multiplier.
наборы поддерживаемых инcтрукций .
сведения о кэше (location, size, speed, technology).
Материнская плата
Изготовитель, модель и версия.
Модель и дата BIOS.
Чипсет (северный и южный мосты) и сенсор.
Графический интерфейс.
Память
Частота и timings.
Использование спецификации модулей SPD (Serial Presence Detect) : изготовитель, серийный номер, timings table.
Мониторинг отдельных компонент вычислительной системы.
Утилита Windows «Системный монитор»(Монитор ресурсов) служит для определения производительности компьютера и существует для вычисления или извлечения и отображения информации (данных_ внутри компьютера идентификация перемещения процессором и ОЗУ, ОЗУ и жестким диском т.е. между установками компьютера).
Узким местом производительности является элемент внутри или вне системы, который замедляет индуцируемый поток. Узкое место или «Бутылочное горлышко» создает эффект замедления высокоскоростного обмена данными.
На данном занятии мы будем рассматривать методы идентификации узких мест производительности системы. В некоторых случаях ликвидация узкого места происходит быстро, легко и не требует больших затрат. В других случаях требуется оценить окупаемость затрат по усовершенствование.
Для обнаружения таких узких мест служат текстовые программы, которые выполняются для идентификации возможных узких мест. Если такой элемент обнаружен, например это дисковой накопитель или RAM, следует обратиться к анализу поведения этого устройства, чтобы узнать наилучший способ ликвидации недостатка ресурсов.
Когда пользователи жалуются на производительность системы, они обычно говорят о том, что система слишком медленно работает, поскольку для них мерой производительности служит скорость получения ответной информации. Подобным образом большинство программистов назовет наиболее производительной ту программу, которая выполняется быстрее других. Администратор сети может считать в свою очередь объем данных, который его сервер может принимать, обрабатывать и передавать в единицу времени – пропускная способность сети. Некоторые разработчики математически соотносят производительность со временем выполнения. Они обратно пропорциональны.
Производительность = 1/время выполнения.
Время выполнения = 1/производительность.
Если время выполнения составляет 10 секунд => Производительность=0.1 При увеличении производительности вдвое (с 0.1 – до 0.2) время выполнения уменьшиться на 5 секунд следовательно можно заключить, что при любом повышении производительности системы – программы будут выполняться быстрее. Однако это не всегда так.
Выигрыш в производительности от ускоренного выполнения операций ограниченных долей времени, на протяжение которого это операция используется.
Закон Адамса.
Предположим вы приобрели компьютер у которого быстродействие процессора на 100%выше по сравнению с предыдущей системой из приведённого выше уравнения можно заключить что время выполнения программы меньше в двое К сожалению повышение быстродействия на 100% не будет наблюдаться если только постоянная загрузка CPU , APU не будет 100% Если ЦП активен только 15 % времени , время выполнения программы также будет снижено на 15%. Прежде чем повысить затраты на 50% для приобретения более мощного процессора нужно определить будут ли они оправданы. Для этого необходимо предварительно проконтролировать степень загруженности процессора в системе. Тот же принцип может применяться и к директиве накопителя или модему. Чтобы определить эффективность модернизации нужно знать, какую долю времени повышения производительности будет проявляться.