Компютрите отвътре и отвън карта на книгата


ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТ НА ПРОЦЕСОРА



страница14/32
Дата24.07.2016
Размер1.97 Mb.
#4802
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   32

   ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТ НА ПРОЦЕСОРА


 



ПРОЦЕСОР

СЪЩНОСТ НА ПРОЦЕСОРА

ФУНКЦИОНАЛНА БЛОК СХЕМА НА ПРОЦЕСОРА

ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТ НА ПРОЦЕСОРА

КЛАСИФИКАЦИЯ НА ПРОЦЕСОРИТЕ

 

 



Тенденции, влияещи върху  производителността

 



  • До 1990г. - компютрите в масовите си приложения се занимаваха с аритметическа и логическа обработка на данни. Основен критерий за оценка на производителността бе тактовата честота. Колкото е по-висока  тактова честота, толкова е по- голям броя изпълнени операции за секунда и съответно по - висока производителността на процесора.

  • След 1990г. се появиха нови приложения, като мултимедията, многопроцесорни системи, многозадачни операционни системи и др., които изискват  нов подход и критерии при оценка производителността на процесора.

Поддръжка на операционната система


Операционната система очевидно е неразделна част от компютъра. В някои приложения взаимовръзката операционна система - процесор може да се окаже доста критична за избягване времето на бездействие между отделните превключвания.

 

Съвместната дейност в развитието на процесорите и операционните системи на двата компютърни гиганта Microsoft и Intel под кодовото название Wintel e типичен пример за важността на този показател.


 

Поддръжка на мултимедия


Развитието на мултимедийни приложения - видео конференции, дву и тримерни изображения, анимация и други, изискват качествено нови процесори. Специални инструкции за изпълнение на сложни графични операции значително  увеличават производителността  на процесора. Видео приложенията с високо качество натоварват процесора да работи с големи количества информация и да изпълнява много операции по едно и също време (плавна анимация и интерактивно видео в реално време).

 

Многопроцесорна поддръжка


Многопроцесорната поддръжка стана много важна през това десетилетие. Много поточните приложения са вече реалност и масово навлизат в различни области.

 

Фактори, оказващи влияние върху производителността:


 

Разрядност на процесора


Колкото по-вече бита данни може да обработи процесорът едновременно, толкова е по-голямо бързодействието му.

 

Тактова честота


Колкото е по висока тактовата честота на процесора, при равни други условия, толкова е по- висока производителността  му.  Основно тактовата честота зависи от дебелината на силициевата подложка на процесорния чип (0.25 микрона - над 300 MHZ; 0.18 микрона - над 700 MHZ; 0.13 микрона - над 1000 MHZ;).
 
Архитектура

Преминаването от стандартна към супер­скаларна и многопроцесорна архитектури значително увеличи производителността на процесоритеВ съвременните процесорни архитектури  се използват техники като паралелната и конвейерна обработка, предсказване на преходи, двойна кеш памет и др., които пълно натоварват процесорното време и значително ускоряват скоростта на обработка на данните.

 

Оценка на производителността


Оценката производителността на различните процесори  и компютри е сложен процес и зависи от много фактори - производители, архитектура, компоненти и т.н. Съществуват различни методи за оценка, като те се променят с развитието на компютрите.

 

Чрез сравнение на някои основни параметри:

Когато се сравняват два компютъра е необходимо да се включат и трите параметъра, за да се оцени относителната производителност.

 

1. Такт (или честота) на синхронизация - при съвременните процесори скоростта на обработката на данни в резултат на взаимодействието на различните компоненти на компютъра се определя не от времето за изчакване между компонентите, а се задава чрез единна система от синхросигнали, изработвани от генератора на тактови импулси

 

Дискретните временни събития се наричат тактове за синхронизация (clock ticks), само такт (ticks), периоди на синхронизация (clock periods), цикли (cycles) или цикли за  синхронизация (clock cycles). Обикновено се  говори за период на синхронизация, който се определя или от своята продължителност (например, 10 наносекунди), или честота (например, 100 МГц).



 

Честотата на синхронизация  се определя от технологията на  апаратните средства и функционалната организация на процесора.

 

2. Среден брой тактове на команда  CPI (clock cycles per instruction). - важна характеристика, често публикувана в отчетите за процесори.

 

При известно количество изпълнявани команди в програмата, този параметър позволява бързо да се оцени време ЦП за дадената програма.



 

Средния брой тактове на команда зависи от функционалната организация на процесора и архитектурата на системните команди.

 

3. Брой изпълнени команди в програмата - определя се от  архитектурата на  командите и технологията на компилаторите.

 

                             Чрез измерване на времето за изпълнение на операция, програма или нещо друго.



На практика единствената подходяща и надеждна единица за измерване на  производителността се явява времето за изпълнение на реални програми.

 

Време


Единица за  измерване на производителността на компютъра.

Времето за изпълнение на всяка програма  се измерва в секунди. Често  производителността се измерва като скорост на появяване на брой събития за секунда. Времето може да има различни значения, в зависимост от конкретната ситуация - астрономическо време, време за отговор (response time), време за изпълнение (execution time) или изминало време (elapsed time).

 

Време ЦП (CPU time)

Специален параметър за измерване времето на работа на процесора с дадена програма. В това време не се включва времето за очакване на вход/изходна операция или времето за изпълнение на друга програма.

 

            Време ЦП = Потребителско време ЦП + системно време ЦП



Потребителско време ЦП

Времето изразходвано непосредствено за изпълнение на потребителска програма.



Системно време ЦП

Времето изразходвано от операционната система за изпълнение на потребителската програма.

 

Стандартни единици за оценка

Съществуват няколко стандартни единици за измерване производителността.

 

MIPS (милион команди в секунда)

Една от алтернативните единици за измерване производителността на процесора (по отношение към времето за изпълнение).

Съществуват няколко различни варианти за интерпретация на определението MIPS:


  • MIPS  = количество на команди за единица време.

  • MIPS = количество команди в програмата/времето за изпълнението и.

Положителни страни:

  • Характеристиката е лесна за разбиране;

  • По бърз компютър се характеризира с по-голямо число MIPS.

Недостатъци:

  • MIPS зависи от набора команди на процесора, което затруднява сравнение по MIPS на компютри, имащи различни системни команди;

  • MIPS дори на един и същи има различни стойности за различни програми.

  • MIPS не отчита възможностите за използване на помощни процесори - копроцесор, графичен процесор и други процесори.

 

MFLOPS

Милион елементарни аритметически операции над числа с плаваща точка, изпълнявани за секунда

Използва се за измерване производителността на компютрите при решаване на задачи, в които активно се използва аритметика с плаваща точка.


MFLOPS се базира на количеството изпълнявани операции, а не на количеството изпълнявани команди. Положителното в сравнение с MIPS е, че една и съща програма, работеща на различни компютри, ще изпълнява различно количество команди, но едно и също количество операции с плаваща точка.

 

 



 


Каталог: sites -> default -> files
files -> Образец №3 справка-декларация
files -> Р е п у б л и к а б ъ л г а р и я
files -> Отчет за разкопките на праисторическото селище в района на вуз до Стара Загора. Аор през 1981 г. ХХVІІ нац конф по археология в Михайловград, 1982
files -> Медии и преход възникване и развитие на централните всекидневници в българия след 1989 година
files -> Окръжен съд – смолян помагало на съдебния заседател
files -> Семинар на тема „Техники за управление на делата" 18 19 юни 2010 г. Хисар, Хотел „Аугуста спа" Приложение
files -> Чинция Бруно Елица Ненчева Директор Изпълнителен директор иче софия бкдмп приложения: програма
files -> 1. По пътя към паметник „1300 години България


Сподели с приятели:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   32




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница