Calculul performanței CPU - doar un minut

Calcularea performanței procesorului

Astăzi, marea majoritate a computerelor moderne atât arhitectură deschisă și închisă, echipate cu procesoare multi-core. În acest sens, utilizatorul mediu există o întrebare legitimă, și dacă procesorul este cu adevărat multi-core va fi mai productiv decât fratele său single-core? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să știe cum să calculeze performanța procesorului.

Principalii parametri tehnici sunt procesor (Figura 1):
1. Frecvența de autobuz de sistem;
2. Capacitatea magistrala de sistem;
3. multiplicator.

Frecvența magistrala de sistem indică modul în care pot fi transferate mai multe biți de date către procesor într-o secundă. De exemplu, dacă frecvența bus de 200 MHz, acest lucru înseamnă că 1 secundă poate fi transmis la procesorul 200 Mbps.

dimensiunea biți de autobuz Sistemul indică numărul de canale pentru transmiterea de date într-un procesor (cel mai adesea 32 și 64). De exemplu, dacă frecvența bus de 200 MHz, iar bitul 32, atunci capacitatea va fi (200 * 32) / 8 = 800 MB / c.

Factorul de multiplicare indică de câte ori procesorul este mai rapid decât autobuz, pe care este instalat. De exemplu, la 200 MHz frecvență bus factor de multiplicare și 15 obține frecvența de ceas a procesorului 3000 MHz.

Acum, trebuie să introduceți un astfel de lucru ca complexitatea sarcinii. Adică, orice sarcină care se execută pe un computer, poate fi atribuit un factor de 1 la 8. Sarcinile cele mai dificile includ conversia de fișiere de la un format la altul, și calcularea unui punct în spațiu tridimensional (cele mai moderne strategii de joc, de lucru cu 3D grafică). În acest caz, complexitatea problemei corespunde multiplicatorul procesorului.
De exemplu, un procesor cu o frecvență de ceas de 1600 MHz și o frecvență de 200 MHz magistrala de sistem (Figura 2), atunci când intră sarcina sa complexitate factor 8 în formă de 200 Mbps, pentru a face față cu ea timp de o secundă.

Dependența sistemului de complexitatea sarcinii este prezentată în figura (Figura 3):

În cazul în care + înseamnă că sistemul are întotdeauna timp pentru o sarcină;
- Aceasta înseamnă că sistemul se situează întotdeauna în spatele problemei.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că a susținut frecvența de autobuz sistem de procesoare Intel, variind de la 400 MHz nu sunt fizice și matematice, frecvența lor reală de patru ori mai puțin. O matematica este după cum urmează (Figura 4): semnalul de „0“ și combinații de semnal „01“, „010“ și „0101“ este atribuit un amperaj strict definit, care permite apariția acestor combinații în autobuz procesorul de sistem pentru a le transfera în două (01), trei (010) și patru (0101) ori mai rapid. Desigur, probabilitatea de apariție a unor astfel de combinații nu este mare, de aceea este recomandabil să se înceapă cu performanța fizică procesor de frecvență de numărare.

Acum trebuie să ia în considerare în linii mari, activitatea procesorului coroborat cu RAM.

Cifra (Figura 5) prezintă funcționarea unui procesor convențional single-core. În acest caz, secvența observată: prima problemă (a) este alimentat din memoria principală a procesorului (1), în cazul în care este prelucrat (2), și apoi trimis înapoi la memorie (3), acum a doua problemă (b) este furnizat la procesorul (4) , în cazul în care este procesat (5) și, de asemenea, trimise înapoi în memoria principală (6).

Cifra (Fig.6) ilustrează funcționarea procesorului cu Hyper-Threading Technology. În acest caz, prima problemă (a) de RAM este furnizat procesorului (1), în cazul în care este prelucrat (2), după care a doua problemă (b) este furnizată procesorului (3), iar prima sarcină este trimis înapoi în memoria principală (4) a doua sarcină este prelucrat (5) și, de asemenea, trimise înapoi în memoria principală (6). Aceasta tehnologie poate oferi îmbunătățiri de performanță peste CPU-urile tradiționale 1-10%.

Figura (Figura 7) prezintă operarea 2 nucleare Intel Dual Core Processor. În acest caz, prima sarcină (a) din RAM vine în 1 core procesor (1), în cazul în care este procesat (2 roșu), în același timp, a doua sarcină (b) provine din memoria celui de al doilea nucleu de procesor (2 albastru), acolo este procesat (albastru 3), iar în același timp, prima sarcină este trimis înapoi la memorie (3, roșu) și sfârșitul celei de a doua sarcină este de asemenea trimis la memorie (4).

Acest procesor poate oferi în comparație cu Hyper-Threading creștere de performanță de 5-7%. De asemenea, trebuie remarcat faptul că nucleul logic utilizat în acest procesor.

Procesorul Intel Dual Core 2 este folosit deja două nuclee fizice, care să permită funcționarea simultană a nucleare trimise de memorie sarcina care va fi procesată procesor mai rapid, care poate oferi un impuls de performanță în comparație cu Intel Dual Core 2-4%. Functional, procesorul ilustrației (Figura 7).

Calculul se va realiza pentru două procesoare Intel, un singur nucleu, cu o frecvență de 3000 MHz și o frecvență magistrală sistem logic de 800 MHz (Fig.8) și 2 nucleare cronometrat 2600MGts core frecvență logică și 1066 MHz (Figura 9). Calculul se face pentru cele două sarcini care au nevoie pentru a alege dificultatea de aleatoriu. Acest lucru se face pentru a determina performanța procesorului pe sarcinile anumită complexitate.

Calcule de performanță pentru un singur nucleu Intel 3000 MHz de la logica frecventa magistralei sistem de 800 MHz (200 MHz fizică) pentru două sarcini, cu un coeficient de 8:

performanța procesorului pentru cele două sarcini cu cel mai înalt grad de dificultate va fi:
((200 * 6) / (1 + 0,53 + 1 + 1 + 0,53 + 1)) * 32 (bit) = 7589 Mbit / s = 948 Mb / s
Acum vom calcula performanța pentru două probleme cu un factor de 2:

performanța procesorului pentru cele două probleme cu un factor de 2 este:
(1200 / 4.28) * 32 = 8972 Mbit / c = 1,121 Mb / c
Acum vom calcula performanța pentru două scopuri, unul cu un factor de 2, iar al doilea 8:

performanța procesorului pentru cele două activități, una cu un factor de 2, iar al doilea 8 este:
(1200 / 4,67) * 32 = 8222 Mbit / c = 1,028 Mb / c
Nu este greu de ghicit că de jos complexitatea sarcinii, performanța de procesor single-core va fi mai mare.
Acum vom efectua calculul pentru 2 Intel procesor tactat 2600MGts miezuri nucleare și logică de frecvență 1066 MHz (fizică 266,5 MHz) pentru cele două sarcini, cu un coeficient de 8:

(1599/4) * 32 = 12792 Mbit / s = 1599 MB / c
Acum vom calcula performanța pentru două probleme cu un factor de 2:

(1599/4) * 32 = 12792 Mbit / s = 1599 MB / c
Acum vom calcula performanța pentru două scopuri, unul cu un factor de 2, iar al doilea 8:

Noutati de la portalul NNM.Ru (NoName)