Показатели производительности вычислительных систем
Производительность является объективной мерой оценки эффективности вычислительной системы. Она определяется как функция от частоты, архитектуры процессора, может зависеть и от класса решаемых задач. Оценка производительности – один из главных факторов, который имеет место при сравнении ВС. Основные показатели производительности: 1) Пиковая (предельная) производительность процессора без учета времени обращения к ОЗУ (на уровне взаимодействия с регистрами) Единицы измерения производительности: MOP - млн. процессорных операций в секунду Mflops - млн. вещественных операций в секунду Mips – млн. инструкций (команд) в секунду 2) Системная производительность технических и программных средств (на основе тестовых оценочных программ). Реализуются они на языках высокого уровня. 3) Номинальная производительность – среднее число команд, выполняемых подсистемой «процессор - память» с учетом их среднестатического веса в выбранном классе задач. Рассчитывается на основе используемых определенных формул, специальных методик для определения архитектур и с помощью специальных измерительных программ. 4) Эксплуатационная (реальная) производительность Оценивается на реальной рабочей нагрузке при выполнении типовых пакетов прикладных программ в основных областях применения: - обработка текстов - СУБД - пакеты САПР - компиляторы ЯВУ Способы тестового измерения производительности 1. Тесты, которые создают крупные производители (компании-изготовители ЭВМ) для внутреннего применения К примеру, для процессоров х86 фирмой Intel разработан пакет тестов для индивидуального использования – iCOMP. За эталон сравнения взят процессор 486x-25 (его показатель принимается за 100). Эти тесты базируются на смеси операций, включающей - 67% - операций над 64-х – разрядными целыми числами - 3% - операций над 16-ти- разрядными с плавающей точкой - 25% - операций над 32-ух- разрядными целыми числами - 5% - операций над 32-ух – разрядными с плавающей точкой В фирме IBM имеются тестовые пакеты для тестирования супер-ЭВМ (майнфреймов). Подобного типа тесты рассчитаны на какую-либо конкретную фирменную архитектуру и имеют локальные характер применения (например, для рекламирования своей продукции). 2. Стандартные тесты, формирующиеся независимыми аналитиками (например, Linpack) или группами, объединяющими крупных производителей компьютеров (SPEC, TPC) – универсальные тесты для широкого спектра применения. 3. Тесты для тестирования специальных пакетов (специализированные) Linpack Набор тестов в виде совокупности программ решения задач линейной алгебры. (решение уравнений размерностью 100x100 и 1000x1000). На основе этих тестов формируется международный список самых производительных систем в мире – TOP500 (российский аналог TOP50). SPEC xx Сейчас существуют SPEC89, SPEC92, SPEC95. В основе тестов, как правило, выделяют две основных группы: 1) группа программ целочисленной обработки 2) группа программ с плавающей точкой В основе обработки данных лежит использование различных сложных задач (булева алгебра, движение атомов (квантовая механика), краевые задачи и т.п.). Тесты делаются с расчетом создать некоррелированные условия для оценки производительности различных компьютеров. Тесты с 1992 года приспособлены для оценки работы системы в многопроцессорном режиме. Включают оценку работы компилятора, работу ОС (по динамическому распределению ресурсов). Тесты с 1995 г. включают стандарты открытых систем. TPC Тесты для оценки производительности ВС при работе с БД. Дают сравнительную оценку по стоимости и производительности совокупности аппаратно-программных средств, включая ОС, СУБД, мониторы, транзакции. Частная компания AIM Technology Разработка стандартных тестовых смесей для прикладных задач (8шт) для: - рабочей станции разработки ПО; - механического САПР-а; - геоинформационных систем; - деловых приложений (электронная почта, база данных, электронные таблицы); - моделирование множества пользователей; -моделирование выполнения заданий с большим объемом вычислений и т.п.
|
