Đánh Giá Hiệu Suất Máy Tính

So sánh các máy tính với nhau thường bắt đầu bằng việc đánh giá hiệu suất của chúng. Điều này đòi hỏi sự ra đời của các đơn vị đo lường năng suất thích hợp và phát triển các phương pháp tiêu chuẩn để đánh giá nó.

Bạn đang xem: Đánh giá hiệu suất máy tính

Các phương pháp đánh giá hiệu suất của hệ thống tính toán phải đáp ứng các yêu cầu nhất định. Trước hết, chúng phải được chấp nhận chung, đánh giá hệ thống tính toán đầy đủ nhất có thể và tương ứng với nhiệm vụ của người dùng. Chúng phải được tạo sẵn để kiểm tra độc lập và độc lập.

Các phương pháp hiện đang được sử dụng để đánh giá và so sánh hiệu suất của hệ thống máy tính là dựa trên thời gian.

Các vòng lặp Livermore là một tập hợp các đoạn chương trình FORTRAN điển hình. <,> Các thuật toán tính toán khác nhau được thực hiện trong các chương trình này:

lưới thép;làn sóng;thích hợp.

Sự lựa chọn của họ dựa trên kinh nghiệm dày dặn trong việc tạo ra siêu máy tính và thực hiện các tính toán khoa học và kỹ thuật phức tạp nhất tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Livermore. E. Lawrence (Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore, LLNL) Bộ Năng lượng Hoa Kỳ

Khi thử nghiệm, bộ nhỏ (14 chu kỳ) hoặc bộ lớn (24 chu kỳ) được sử dụng.

Hệ số song song của các thuật toán được áp dụng nằm trong phạm vi từ 0 đến 1. Điều này cho phép sử dụng "vòng lặp Livermore" để đánh giá hiệu suất của các hệ thống tính toán với các kiến \u200b\u200btrúc khác nhau. Bài kiểm tra hầu như không được sử dụng.

Các bài kiểm tra LINPACK là chương trình giải các hệ phương trình đại số tuyến tính có chiều lớn. Chúng được viết bằng ngôn ngữ lập trình FORTRAN <

Tốc độ và hiệu suất của máy tính được xác định bởi nhiều yếu tố. Không thể đạt được hiệu suất hữu hình bằng cách cải thiện hiệu suất của bất kỳ thiết bị nào, chẳng hạn bằng cách tăng tốc độ xung nhịp của bộ xử lý. Chỉ bằng cách lựa chọn cẩn thận và cân bằng tất cả các thành phần của máy tính mới có thể đạt được hiệu suất máy tính tăng đáng kể.

Hãy nhớ rằng máy tính của bạn không thể chạy nhanh hơn thiết bị chậm nhất được sử dụng để thực hiện tác vụ này.

Tốc độ xung nhịp CPU

Tham số quan trọng nhất của hiệu suất máy tính là tốc độ bộ xử lýhoặc, như họ gọi, tần số đồng hồ, ảnh hưởng đến tốc độ hoạt động trong chính bộ xử lý. Tần số xung nhịp là tần số hoạt động của lõi bộ xử lý (tức là phần thực hiện các phép tính chính) ở mức tải tối đa. Lưu ý rằng các thành phần khác của máy tính có thể hoạt động ở tần số khác với tần số của bộ xử lý.

Tần số đồng hồ được đo bằng megahertz (MHz) và gigahertz (GHz)... Số chu kỳ mỗi giây được thực hiện bởi bộ xử lý không giống với số hoạt động được thực hiện bởi bộ xử lý trong một giây, vì nhiều phép toán yêu cầu một vài chu kỳ để hoàn thành. Rõ ràng là trong cùng điều kiện, bộ xử lý có tốc độ xung nhịp cao hơn sẽ hoạt động hiệu quả hơn bộ xử lý có tốc độ xung nhịp thấp hơn.

Với sự gia tăng tần số xung nhịp của bộ xử lý, số lượng các hoạt động được thực hiện bởi máy tính mỗi giây cũng tăng lên, và do đó, tốc độ của máy tính cũng tăng lên.

Kích thước RAM

Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của máy tính là dung lượng RAM và hiệu suất của nó (thời gian truy cập, được đo bằng nano giây). Loại và dung lượng RAM có ảnh hưởng lớn đến tốc độ máy tính của bạn.

*

Thiết bị hoạt động nhanh nhất trong máy tính là cPU... Thiết bị máy tính có tốc độ nhanh thứ hai là RAM, tuy nhiên, RAM kém hơn đáng kể so với vi xử lý về tốc độ.

Để so sánh tốc độ của bộ xử lý và RAM, chỉ cần trích dẫn một thực tế là đủ: gần một nửa thời gian bộ xử lý không hoạt động. chờ phản hồi từ RAM. Do đó, thời gian truy cập vào RAM càng ngắn (tức là càng nhanh) thì bộ vi xử lý càng ít chiếm dụng và máy tính hoạt động càng nhanh.

Đọc và ghi thông tin từ RAM nhanh hơn nhiều so với bất kỳ thiết bị lưu trữ thông tin nào khác, chẳng hạn như từ ổ cứng, do đó, việc tăng dung lượng RAM và cài đặt bộ nhớ nhanh hơn dẫn đến việc tăng hiệu suất máy tính khi làm việc với các ứng dụng.

Dung lượng đĩa cứng và tốc độ đĩa cứng

Hiệu suất của máy tính bị ảnh hưởng bởi tốc độ kết nối của bus đĩa cứng và dung lượng ổ đĩa trống.

*

Dung lượng ổ cứng thường ảnh hưởng đến số lượng chương trình bạn có thể cài đặt trên máy tính và lượng dữ liệu được lưu trữ. Dung lượng của ổ cứng thường được đo bằng hàng chục hoặc hàng trăm gigabyte.

Ổ cứng chậm hơn RAM... Vì tốc độ trao đổi dữ liệu của ổ cứng Ultra DMA 100 không vượt quá 100 MB / giây (133 MB / giây đối với Ultra DMA 133). Trao đổi dữ liệu trong ổ đĩa DVD và CD thậm chí còn chậm hơn.

Các đặc điểm quan trọng của ổ cứng ảnh hưởng đến tốc độ của máy tính là:

Tốc độ quay trục chính;Thời gian truy xuất dữ liệu trung bình;Tốc độ truyền dữ liệu tối đa.

Dung lượng trống trên đĩa cứng

Khi không có đủ dung lượng trong RAM của máy tính, Windows và nhiều chương trình ứng dụng buộc phải đặt một phần dữ liệu cần thiết cho công việc hiện tại trên đĩa cứng, tạo ra cái gọi là tệp tạm thời (tệp hoán đổi) hoặc tệp hoán đổi.

Do đó, điều quan trọng là phải có đủ dung lượng trống trên đĩa để ghi các tệp tạm thời. Khi không có đủ dung lượng đĩa trống, nhiều ứng dụng không thể hoạt động chính xác hoặc hiệu suất của chúng giảm đáng kể.

Sau khi ứng dụng kết thúc, tất cả các tệp tạm thời, theo quy luật, sẽ tự động bị xóa khỏi đĩa, giải phóng dung lượng trên ổ cứng. Nếu kích thước của RAM đủ để hoạt động (ít nhất là vài GB), thì kích thước của tệp hoán trang cho máy tính cá nhân không ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của máy tính và có thể được đặt ở mức tối thiểu.

Chống phân mảnh tệp

Các thao tác xóa và sửa đổi tệp trên đĩa dẫn đến phân mảnh tệp, có nghĩa là tệp không chiếm các khu vực liền kề trên đĩa mà bị tách thành nhiều phần được lưu trữ trong các khu vực khác nhau của đĩa. Sự phân mảnh của tệp dẫn đến chi phí bổ sung cho việc tìm kiếm tất cả các phần của tệp đang được mở, điều này làm chậm khả năng truy cập vào đĩa và giảm (thường không đáng kể) tốc độ chung của đĩa.

Ví dụ, để thực hiện chống phân mảnh trên hệ điều hành Windows 7, hãy nhấp vào nút Khởi đầu và trong menu chính đã mở, hãy chọn các lệnh sau Tất cả các chương trình, Tiêu chuẩn, Tiện ích, Trình chống phân mảnh đĩa.

Số lượng ứng dụng đồng thời

Windows là một hệ điều hành đa nhiệm cho phép bạn chạy nhiều ứng dụng cùng một lúc. Nhưng càng chạy nhiều ứng dụng cùng lúc, tải trọng lên bộ vi xử lý, RAM, đĩa cứng càng tăng và do đó tốc độ của toàn bộ máy tính, tất cả các ứng dụng đều chậm lại.

Do đó, tốt hơn hết bạn nên đóng những ứng dụng không sử dụng vào lúc này, giải phóng tài nguyên máy tính cho những ứng dụng còn lại.

độ tin cậy

Lỗi máy tính có thể có tác động nghiêm trọng đến hoạt động của hệ thống điều khiển hoặc hệ thống thông tin và tham chiếu. Việc từ chối một máy tính trong hệ thống thông tin và tham chiếu dẫn đến sự chậm trễ trong việc nhận phản hồi, đôi khi khá đáng kể. Sự chậm trễ này có thể gây ra thiệt hại kinh tế đáng kể. Sự chậm trễ trong việc đưa ra một hành động kiểm soát do lỗi máy tính dẫn đến mất quyền kiểm soát, phá hủy các cài đặt công nghệ, gián đoạn nhiệm vụ, tức là đối với những thiệt hại rất đáng kể, và trong một số trường hợp là thảm họa môi trường.

Các công nghệ hiện đại không cho phép loại bỏ hoàn toàn các lỗi phần cứng và lỗi trong các chương trình ngay cả với chi phí đáng kể, nhưng một số biện pháp tổ chức và kỹ thuật có thể làm giảm cường độ của chúng.

Độ tin cậy của máy tính là đặc tính duy trì hiệu suất của nó, tức là thực hiện các chức năng được giao cho nó. Tuy nhiên, trong hoạt động của một máy tính, các lỗi có thể xảy ra, được chia thành hệ thống, do lỗi và ngẫu nhiên, do lỗi. Không đạt là mất khả năng thực hiện chức năng cần thiết và lỗi là sự vi phạm ngắn hạn đối với hoạt động chính xác của thiết bị (vi phạm này có thể do phóng điện hồ quang, rung động, can thiệp bên ngoài, v.v.).

Theo quy luật, độ tin cậy thường được đặc trưng bởi xác suất hoạt động không có lỗi.

Hiệu suất máy tính

Hiệu suất đề cập đến khả năng của một máy thực hiện một lượng công việc xử lý dữ liệu nhất định trên một đơn vị thời gian. Hiệu suất của máy tính bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố - bản chất của các tác vụ đang được thực hiện, kiến \u200b\u200btrúc và thông số của bộ xử lý, đặc điểm của bộ nhớ chính và bộ nhớ ngoài, sự hiện diện của các thiết bị xử lý bổ sung, tốc độ của các bus kết nối, phương pháp kết nối các thiết bị khác nhau, v.v. Do đó, khi đánh giá hiệu suất, các phương pháp tiêu chuẩn chỉ được sử dụng để so sánh trực tiếp giữa các máy tính khác nhau với nhau.

Để đánh giá hiệu suất, khái niệm thường được sử dụng thời gian vận chuyển tác vụ, thời gian phản hồi hoặc thời gian thực hiện... Thời gian thực hiện để hoàn thành một nhiệm vụ được hiểu là khoảng thời gian kể từ khi nhiệm vụ được thực hiện cho đến khi kết quả của giải pháp được trình bày cho người dùng. Thời gian này bao gồm mọi thứ theo nghĩa đen - hoạt động của CPU, truy cập vào RAM và đĩa, hoạt động I / O, chi phí hệ điều hành, v.v. Trong chế độ đa chương trình, tức là Khi bộ vi xử lý của máy tính đang thực thi nhiều chương trình, trong khi đợi quy trình I / O cho một chương trình hoàn thành, CPU có thể thực thi một chương trình khác, do đó thời gian tác vụ sẽ không cố định. Thông thường, hiệu suất của một máy tính nói chung được đặc trưng bởi thời gian "trung bình" để hoàn thành một tác vụ.

Khả năng của máy tính để thực hiện một số hoạt động nhất định trên một đơn vị thời gian được gọi là tốc độ... Trong hầu hết các trường hợp, thời gian thực hiện, hoặc tốc độ, có thể được định nghĩa là số chu kỳ đồng hồ của bộ tạo, tần số của chúng trở thành đặc tính quan trọng nhất của tốc độ. Đồng thời, ước tính chỉ tốc độ xử lý... Thời gian thực thi chương trình của CPU phụ thuộc vào ba tham số: độ dài của chu kỳ đồng hồ (hoặc tần số đồng hồ), số chu kỳ đồng hồ cần thiết để thực hiện mỗi lệnh và tổng số lệnh trong chương trình. Tần số đặc biệt thường được sử dụng để mô tả tốc độ của máy tính cá nhân. Ngày nay, nó đạt tốc độ 3,5 GHz trở lên và các nhà sản xuất như Intel hoặc AMD tiếp tục tăng tốc độ này.

Ngoài ra, hiệu suất có thể được đánh giá bằng:

thời lượng hoạt động của một loại nhất định (thông thường, các nhà sản xuất đưa ra số hoạt động số học ngắn nhất trên giây làm thông số hiệu suất; đây là cái gọi là tốc độ bộ xử lý "đỉnh");

thời gian trung bình của một hoạt động từ một tập hợp hoạt động tiêu chuẩn nhất định, được gọi là hỗn hợp; đây là hiệu suất "danh nghĩa";

thời gian trung bình của nhiệm vụ đại diện; Hơn nữa, nếu chỉ tính thời gian xử lý trong chi phí thời gian, thì tác vụ như vậy thường được gọi là hạt nhân, và nếu thời gian cho đầu vào-đầu ra cũng được tính đến thì tác vụ tham chiếu hoặc điểm chuẩn. Thời gian để tổ chức quá trình tính toán không được tính đến. Đây là hiệu suất "hệ thống".

Chỉ số hoạt động.

Tốc độ của một máy tính có kiến \u200b\u200btrúc truyền thống và được thiết kế để giải quyết các vấn đề với một số lượng lớn các phép toán logic thường được ước tính bằng số lượng lệnh được thực hiện trên một đơn vị thời gian, tức là MIPS (triệu lệnh mỗi giây). Chỉ số này rất dễ hiểu - một máy tính nhanh hơn được đặc trưng bởi giá trị của chỉ số này cao hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng MIPS như một chỉ số “phổ quát” gặp phải một số khó khăn.

Thứ nhất, mỗi máy tính có cấu trúc tập trung vào việc xử lý các từ có định dạng và độ rộng bit nhất định, tức là hướng dẫn trong các máy tính khác nhau xác định số lượng công việc khác nhau.

Thứ hai, chỉ báo này không tính đến độ phức tạp của lệnh đang được thực hiện. Do đó, nếu có thêm một "bộ đồng xử lý" trong máy tính, được thiết kế để thực hiện các phép toán dấu phẩy động, thì chỉ số này sẽ giảm. Trong trường hợp không có bộ đồng xử lý, các phép toán dấu phẩy động được thực hiện bởi các chương trình con bao gồm một số lệnh số học số nguyên khá đơn giản và MIPS cao. Một lệnh đồng xử lý khá phức tạp mất nhiều thời gian để hoàn thành (mặc dù nhanh hơn nhiều so với chương trình con tương ứng), do đó MIPS bị giảm xuống. Chỉ số này có một số nhược điểm khác.

Mối quan tâm đặc biệt là việc đánh giá tốc độ của máy tính được thiết kế để giải quyết các vấn đề khoa học và kỹ thuật, trong đó số học dấu phẩy động được sử dụng rộng rãi. Thông thường hiệu suất của chúng được ước tính bằng hàng triệu phép toán dấu phẩy động mỗi giây - MFLOPS. Nhiều lập trình viên tin rằng cùng một chương trình, được viết cho các máy tính khác nhau, thực hiện một số lệnh khác nhau, nhưng số lượng các thao tác trên số dấu phẩy động trong các chương trình này là như nhau. Do đó, MFLOPS có thể được sử dụng để so sánh các máy tính khác nhau với nhau trong khi thực hiện cùng một chương trình. Tuy nhiên, chỉ báo này không phổ biến, vì máy tính sử dụng các hệ thống (hoặc bộ) lệnh khác nhau. Vì vậy, mặc dù rất hấp dẫn để mô tả một máy như một chỉ số duy nhất, nhưng không thể thực hiện được nếu không chỉ định chương trình đang chạy trên máy tính.

Hiện tại, hai bộ kiểm tra đã được phát triển để đo hiệu suất của bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và hiệu quả của việc tạo chương trình của trình biên dịch. Các bài kiểm tra này là bộ công cụ SPECintXX và SPECfpXX, trong đó XX đánh dấu năm phát triển thử nghiệm; Thời gian I / O không đáng kể. Bài kiểm tra SPECintXX bao gồm một số chương trình cho các lĩnh vực ứng dụng khác nhau (lý thuyết mạch, thiết kế logic, đóng gói tệp văn bản, bảng tính, v.v.). Các chương trình được viết bằng ngôn ngữ C. Điểm chuẩn đo hiệu suất của bộ xử lý khi làm việc với số nguyên. Điểm chuẩn SPECfpXX được sử dụng để đánh giá hiệu suất khi có các phép toán dấu phẩy động.

Ngoài các bài kiểm tra được cập nhật thường xuyên này (do đó năm được biểu thị sau tên), còn có một số bài kiểm tra khác, đặc biệt để đánh giá hiệu suất của hệ thống đa xử lý (SPECrate), để đánh giá máy trong xử lý giao dịch (TPC), máy trạm, máy chủ, v.v. (MỤC ĐÍCH). Các bài kiểm tra này tìm cách giải thích tác động của các thành phần khác nhau đến hiệu suất của máy, không chỉ bộ xử lý.

Hiệu suất là đặc tính quan trọng nhất của máy tính. Hiệu suất là khả năng của một máy tính để thực hiện các tác vụ cụ thể trong những khoảng thời gian cụ thể.

Một máy tính thực hiện cùng một lượng công việc trong thời gian ngắn hơn sẽ nhanh hơn. Thời gian thực hiện của bất kỳ chương trình nào được tính bằng giây. Hiệu suất thường được đo bằng tốc độ một số sự kiện nhất định xảy ra mỗi giây, do đó, thời gian ít hơn có nghĩa là hiệu suất nhiều hơn.

Tuy nhiên, tùy thuộc vào những gì chúng ta tin tưởng, thời gian có thể được xác định theo những cách khác nhau. Cách đơn giản nhất để xác định thời gian được gọi là thời gian thiên văn, thời gian phản hồi, thời gian thực hiện hoặc thời gian đã trôi qua. Đây là độ trễ của một công việc, bao gồm mọi thứ theo đúng nghĩa đen: công việc của bộ xử lý, truy cập đĩa, truy cập bộ nhớ, I / O và chi phí hệ điều hành. Tuy nhiên, khi hoạt động ở chế độ đa chương trình trong khi chờ I / O cho một chương trình, bộ xử lý có thể thực thi một chương trình khác và hệ thống sẽ không nhất thiết phải giảm thiểu thời gian thực thi của chương trình cụ thể đó.

Để đo thời gian của bộ xử lý trên một chương trình nhất định, một tham số đặc biệt được sử dụng - thời gian CPU, không bao gồm thời gian chờ I / O hoặc thời gian thực thi của chương trình khác. Rõ ràng, thời gian phản hồi mà người dùng thấy là tổng thời gian thực thi của chương trình, không phải thời gian CPU. Thời gian CPU có thể được chia nhỏ hơn nữa cho thời gian CPU trực tiếp thực hiện chương trình người dùng, được gọi là thời gian CPU của người dùng và thời gian CPU dành cho hệ điều hành thực hiện các tác vụ do chương trình yêu cầu, được gọi là thời gian CPU hệ thống.

Trong một số trường hợp, thời gian hệ thống của CPU bị bỏ qua do các phép đo do chính hệ điều hành thực hiện có thể không chính xác, cũng như do các vấn đề liên quan đến việc so sánh hiệu suất của các máy với các hệ điều hành khác nhau. Mặt khác, mã hệ thống trên một số máy là mã người dùng trên những máy khác, và hơn nữa, hầu như không chương trình nào có thể chạy nếu không có một số hệ điều hành. Do đó, khi đo hiệu suất của bộ xử lý, người ta thường sử dụng tổng thời gian CPU của người dùng và hệ thống.

Trong hầu hết các bộ vi xử lý hiện đại, tốc độ tương tác của các thiết bị chức năng bên trong không được xác định bởi độ trễ tự nhiên trong các thiết bị này, mà được thiết lập bởi một hệ thống tín hiệu đồng hồ đơn được tạo ra bởi một bộ tạo xung nhịp nhất định, thường hoạt động ở tốc độ không đổi. Các sự kiện thời gian rời rạc được gọi là tích tắc đồng hồ, chỉ tích tắc, khoảng thời gian đồng hồ, chu kỳ hoặc chu kỳ đồng hồ. Các nhà thiết kế máy tính thường nói về khoảng thời gian đồng bộ hóa, được xác định bằng thời lượng của nó (ví dụ: 10 nano giây) hoặc tần số (ví dụ: 100 MHz). Khoảng thời gian đồng bộ hóa là nghịch đảo của tần số đồng bộ hóa.

Do đó, thời gian CPU cho một chương trình có thể được biểu thị theo hai cách: số chu kỳ đồng hồ của một chương trình nhất định nhân với thời lượng của chu kỳ đồng hồ, hoặc số chu kỳ đồng hồ của một chương trình nhất định chia cho tần số đồng hồ.

Một đặc tính quan trọng thường được báo cáo trong các báo cáo của bộ xử lý là số chu kỳ đồng hồ trung bình trên mỗi lệnh - CPI (số chu kỳ đồng hồ trên mỗi lệnh). Với một số lượng lệnh thực thi đã biết trong một chương trình, tham số này cho phép bạn nhanh chóng ước tính thời gian CPU cho một chương trình nhất định.

Như vậy, hiệu suất của CPU phụ thuộc vào ba tham số: chu kỳ (hoặc tần số) của đồng hồ, số chu kỳ xung nhịp trung bình trên mỗi lệnh và số lệnh được thực thi. Không thể thay đổi bất kỳ tham số nào trong số này một cách tách biệt với tham số khác, vì các công nghệ cơ bản được sử dụng để thay đổi từng tham số này có mối quan hệ với nhau: tần số đồng bộ hóa được xác định bởi công nghệ phần cứng và tổ chức chức năng của bộ xử lý; số chu kỳ xung nhịp trung bình cho mỗi lệnh phụ thuộc vào tổ chức chức năng và kiến \u200b\u200btrúc của hệ thống lệnh; và số lượng lệnh được thực thi trong một chương trình được xác định bởi kiến \u200b\u200btrúc của bộ lệnh và công nghệ biên dịch. Khi so sánh hai máy, cần phải xem xét cả ba thành phần để hiểu được hiệu suất tương đối.

Trong quá trình tìm kiếm một đơn vị đo lường tiêu chuẩn cho hiệu suất máy tính, một số đơn vị đo lường phổ biến đã được áp dụng. Chúng được thảo luận chi tiết trong chương đầu tiên.

1. Xem xét các phương pháp và công cụ đánh giá hiệu suất của hệ thống máy tính. Hình thành vấn đề.

1.1 Các chỉ số đánh giá hiệu suất của hệ thống máy tính

MIPS

Một trong những đơn vị thay thế để đo hiệu suất của bộ xử lý (liên quan đến thời gian thực thi) là MIPS - (triệu lệnh mỗi giây). Có một số cách hiểu khác nhau về định nghĩa MIPS.

Nói chung, MIPS là tỷ lệ hoạt động trên một đơn vị thời gian, tức là đối với bất kỳ chương trình MIPS nhất định nào, nó chỉ đơn giản là tỷ lệ giữa số lượng lệnh trong chương trình với thời gian thực thi. Do đó, hiệu suất có thể được định nghĩa là nghịch đảo của thời gian chạy, với các máy nhanh hơn có xếp hạng MIPS cao hơn.

Xem thêm: Hướng Dẫn Cách Đi Dây Điện Trong Nhà Đơn Giản Chỉ Mất 5 Phút

Ưu điểm của MIPS là đặc điểm này rất dễ hiểu, đặc biệt là đối với người mua, và một máy nhanh hơn có MIPS cao hơn, điều này phù hợp với trực giác của chúng ta. Tuy nhiên, có ba vấn đề với việc sử dụng MIPS làm thước đo so sánh. Đầu tiên, MIPS phụ thuộc vào tập lệnh của bộ vi xử lý, điều này gây khó khăn cho việc so sánh các máy tính MIPS với các hệ thống lệnh khác nhau. Thứ hai, MIPS, ngay cả trên cùng một máy tính, thay đổi từ chương trình này sang chương trình khác. Thứ ba, MIPS có thể thay đổi liên quan đến hiệu suất theo hướng ngược lại.

Một ví dụ cổ điển cho trường hợp thứ hai là xếp hạng MIPS cho một máy có bộ đồng xử lý dấu phẩy động. Nói chung, mỗi lệnh dấu phẩy động yêu cầu nhiều chu kỳ xung nhịp hơn lệnh số nguyên, các chương trình sử dụng bộ đồng xử lý dấu chấm động thay vì các quy trình phần mềm tương ứng sẽ thực thi trong thời gian ngắn hơn, nhưng có xếp hạng MIPS thấp hơn. Trong trường hợp không có bộ đồng xử lý, các phép toán dấu phẩy động được thực hiện bằng các chương trình con sử dụng các lệnh số học số nguyên đơn giản hơn và kết quả là các máy như vậy có xếp hạng MIPS cao hơn, nhưng thực hiện nhiều lệnh đến mức tổng thời gian thực thi tăng lên đáng kể. Các bất thường tương tự cũng được quan sát thấy khi sử dụng trình biên dịch tối ưu hóa, khi kết quả của việc tối ưu hóa, số lượng lệnh được thực thi trong một chương trình bị giảm, xếp hạng MIPS giảm và hiệu suất tăng.

Một định nghĩa khác của MIPS có liên quan đến VAX 11/780 rất phổ biến của DEC. Chính chiếc máy tính này đã được sử dụng làm tiêu chuẩn để so sánh hiệu suất của các máy khác nhau. Hiệu suất VAX 11/780 được coi là bằng 1MIPS (một triệu lệnh mỗi giây).

Vào thời điểm đó, thử nghiệm tổng hợp D hrystone đã trở nên phổ biến, cho phép đánh giá hiệu quả của bộ xử lý và trình biên dịch từ ngôn ngữ C đối với các chương trình xử lý phi số. Đó là một hỗn hợp thử nghiệm, 53% trong số đó là câu lệnh gán, 32% là câu lệnh điều khiển và 15% là lời gọi hàm. Đó là một thử nghiệm rất ngắn: tổng số lệnh là 100. Tốc độ thực thi chương trình của 100 lệnh này được đo bằng Dhrystone trên giây. VAX 11/780 chạy với tốc độ 1757 Dhrystone mỗi giây trên điểm chuẩn tổng hợp này. Do đó, 1 MIPS tương đương với 1757 Dhrystone mỗi giây.

Định nghĩa thứ ba của MIPS liên quan đến IBM RS / 6000 MIPS. Thực tế là một số nhà sản xuất và người dùng (tín đồ của IBM) thích so sánh hiệu suất của máy tính của họ với hiệu suất của máy tính IBM hiện đại, chứ không phải với máy DEC cũ. Tỷ lệ giữa VAX MIPS và RS / 6000 MIPS chưa bao giờ được công bố rộng rãi, nhưng 1 RS / 6000 MIPS gần bằng 1,6 VAX 11/780 MIPS.

MFLOPS

Đo lường hiệu suất của máy tính trong việc giải quyết các vấn đề khoa học kỹ thuật trong đó số học dấu phẩy động được sử dụng nhiều luôn được quan tâm đặc biệt. Đối với những tính toán như vậy, câu hỏi về đo lường hiệu suất đầu tiên nảy sinh, và từ các chỉ số đạt được, kết luận thường được đưa ra về mức độ phát triển chung của máy tính. Thông thường, đối với các tác vụ khoa học và kỹ thuật, hiệu suất của bộ xử lý được ước tính bằng MFLOPS (hàng triệu số dấu phẩy động mỗi giây hoặc hàng triệu phép toán số học dấu phẩy động cơ bản được thực hiện mỗi giây).

Là một đơn vị đo lường, MFLOPS chỉ nhằm đo lường hiệu suất của các phép toán dấu phẩy động và do đó không thể áp dụng bên ngoài khu vực giới hạn này. Ví dụ, các chương trình biên dịch có xếp hạng MFLOPS gần bằng 0 cho dù máy có chạy nhanh đến đâu, vì trình biên dịch hiếm khi sử dụng số học dấu phẩy động.

MFLOPS dựa trên số lượng hoạt động được thực hiện, không phải số lượng lệnh được thực hiện. Theo nhiều lập trình viên, cùng một chương trình, chạy trên các máy tính khác nhau, sẽ thực hiện một số lệnh khác nhau, nhưng cùng một số phép toán dấu phẩy động. Đó là lý do tại sao xếp hạng MFLOPS nhằm cung cấp sự so sánh công bằng giữa các máy khác nhau.

1.2. Kiểm tra đo lường hiệu suất tiêu chuẩn

Phần này thảo luận về các bài kiểm tra đánh giá và kiểm soát tiêu chuẩn phổ biến nhất - Whetstone, Dhrystone, Linpack. Linpack và Whetstone đặc trưng cho quá trình xử lý số thực, trong khi Dhrystone đặc trưng cho quá trình xử lý số nguyên. Thực tế, các thử nghiệm SPEC gần đây hơn là nhiều gói để có được các ước tính phức tạp về hiệu suất xử lý hàng loạt và do đó được mô tả riêng biệt.

1.2.1. Whetstone (mô tả chung)

Năm 1976, H.J. Curnow và B.A. Wichmann của Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia Anh đã trình bày một bộ chương trình đo hiệu suất được viết bằng ngôn ngữ Algol-60. Đây là lần đầu tiên các bài kiểm tra điểm chuẩn được xuất bản, tất cả đều đáng chú ý hơn vì gói Whetstone bao gồm các bài kiểm tra tổng hợp được phát triển bằng cách sử dụng thống kê phân phối của các hướng dẫn cấp trung gian (hướng dẫn Whetstone) của trình biên dịch Whetstone Algol (từ đó có tên gọi của gói đo lường này), được biên soạn trên cơ sở một số lượng lớn các tác vụ tính toán. Mô tả chi tiết hơn về bộ thử nghiệm này được đưa ra trong chương tiếp theo.

1.2.2. Dhrystone (mô tả chung)

Các bài kiểm tra Dhrystone dựa trên sự phân bố chung của các cấu trúc ngôn ngữ. Dhrystone bao gồm 12 mô-đun đại diện cho các chế độ xử lý điển hình khác nhau. Các bài kiểm tra Dhrystone được thiết kế để đánh giá hiệu suất liên quan đến hoạt động của các loại hệ thống và phần mềm ứng dụng cụ thể (hệ điều hành, trình biên dịch, trình chỉnh sửa, v.v.). Mô tả chi tiết hơn về bộ thử nghiệm này được đưa ra trong chương tiếp theo.

1.2.3. Linpack (mô tả chung)

Linpack là một tập hợp các hàm đại số tuyến tính. Các chương trình gói xử lý ma trận hai chiều, kích thước của nó là tham số kiểm tra chính (thường sử dụng ma trận 100x100 hoặc 1000x1000): càng nhiều phần tử trong ma trận, tính song song của các hoạt động trong quá trình kiểm tra hiệu suất càng cao. Tham số này có tầm quan trọng đặc biệt đối với máy tính có kiến \u200b\u200btrúc vectơ (trong trường hợp này, nó đặc trưng cho độ dài của vectơ đang được xử lý), nhưng sẽ là một sai lầm lớn nếu không tính đến nó khi kiểm tra các hệ thống thuộc các lớp khác. Thực tế là hầu như tất cả các máy tính hiện đại đều sử dụng rộng rãi các phương tiện xử lý song song (số học pipelined và / hoặc siêu phương, kiến \u200b\u200btrúc bộ xử lý VLIW, tổ chức MPP của hệ thống, v.v.) hệ thống hiện đại.

Giải thích kết quả:

Thẩm định, lượng định, đánh giá Linpack đặc trưng chủ yếu là hiệu suất xử lý số dấu phẩy động; khi xác định kích thước ma trận lớn (1000x1000), ảnh hưởng của các phép toán số nguyên và lệnh điều khiển (câu lệnh IF) đến ước lượng này là nhỏ. Toán tử của dạng Y \u003d Y + a * X được biểu thị bằng quy trình kiểm tra SAXPY / DAXPY (SAXPY - độ chính xác đơn; DAXPY - độ chính xác kép) có trọng số lớn nhất trong kết quả đánh giá hiệu suất. Theo Waker, quy trình này chiếm hơn 75% thời gian thực hiện của tất cả các bài kiểm tra Linpack và Dongarra cho giá trị thậm chí còn lớn hơn - 90%. Do đó, điểm số Linpack không phải là dấu hiệu cho toàn bộ các phép toán dấu phẩy động, mà chủ yếu cho các lệnh cộng và nhân. Số lượng nhỏ mã thực thi Linpack (khoảng 4,5 KB) và số lượng nhỏ hoạt động nhánh thực tế không tạo ra bất kỳ tải trọng đáng kể nào lên các cơ sở đệm lệnh trong bộ xử lý: hầu hết các mô-đun gói nằm hoàn toàn trong bộ đệm lệnh và không yêu cầu hoán đổi lệnh động trong quá trình thực thi (ví dụ: thủ tục "nặng" nhất SAXPY / DAXPY chỉ được biểu thị bằng 234 byte mã). Tuy nhiên, tải trên đường tương tác giữa bộ xử lý và bộ nhớ là khá cao: các bài kiểm tra độ chính xác đơn với ma trận 100x100 xử lý 40 KB dữ liệu và các bài kiểm tra độ chính xác kép - 80 KB. Tất nhiên, đối với hầu hết các máy tính hiện đại, toàn bộ lượng dữ liệu Linpack có khả năng được bản địa hóa trong bộ nhớ đệm thứ cấp và tuy nhiên, kết quả kiểm tra, đặc biệt là đối với ma trận 1000x1000, phù hợp hơn với khái niệm "hiệu suất hệ thống của xử lý hàng loạt" hơn là ước tính thu được bằng Whetstone và Dhrystone và phản ánh hiệu suất chủ yếu của bộ xử lý. Sự vắng mặt của các lệnh gọi đến các hàm thư viện trong các bài kiểm tra Linpack loại trừ khả năng tối ưu hóa kết quả của các nhà cung cấp máy tính và cho phép các ước tính thu được gần như là một đặc tính “thuần túy” của hiệu suất hệ thống. Phương pháp Linpack yêu cầu công bố bắt buộc tên của trình biên dịch đã dịch mã nguồn (trong quy trình này, bất kỳ sự can thiệp thủ công nào vào hoạt động của trình biên dịch đều bị cấm, thậm chí không được phép xóa nhận xét khỏi văn bản chương trình) và hệ điều hành mà quá trình kiểm tra được thực hiện. Việc không có dữ liệu này, cũng như thông tin về các thuộc tính thử nghiệm đã thiết lập (Đơn / Đôi, Cuộn / Chưa cuộn, BLAS được mã hóa / Fortran BLAS) và kích thước của khuôn sẽ đóng vai trò như một cảnh báo về việc có thể vi phạm các điều kiện tiêu chuẩn để đo hiệu suất bằng phương pháp Linpack. .

1.3 Gói thử nghiệm cốt lõi SPEC

1.3.1. SPECint92, SPECfp92

Tầm quan trọng của việc tạo các bộ thử nghiệm dựa trên các ứng dụng thực tế của nhiều người dùng và cung cấp đánh giá hiệu quả về hiệu suất của bộ xử lý đã được hầu hết các nhà sản xuất thiết bị máy tính lớn nhất, những người đã thành lập công ty phi lợi nhuận SPEC (Standard Performance Assessment Corporation) công nhận vào năm 1988. Mục tiêu chính của tổ chức này là phát triển và duy trì một bộ tiêu chuẩn hóa các chương trình thử nghiệm được lựa chọn đặc biệt để đánh giá hoạt động của các thế hệ máy tính hiệu năng cao mới nhất. Bất kỳ tổ chức nào đã trả phí tham gia đều có thể trở thành thành viên của SPEC.

Các hoạt động chính của SPEC là: phát triển và xuất bản các bộ thử nghiệm được thiết kế để đo hiệu suất của máy tính. Mã đối tượng của các bộ này, cùng với mã nguồn và công cụ, được kiểm tra rộng rãi trước khi xuất bản để đảm bảo chúng có thể được nhập trên các nền tảng. Chúng có sẵn cho nhiều người dùng với một khoản phí bao gồm chi phí phát triển và quản lý. EULA cụ thể điều chỉnh việc thực hiện thử nghiệm và công bố kết quả phù hợp với tài liệu cho từng trường hợp thử nghiệm. SPEC xuất bản một báo cáo hàng quý về các tin tức và kết quả thử nghiệm của SPEC: "Bản tin SPEC", cung cấp nguồn thông tin tập trung cho các kết quả thử nghiệm của SPEC.

Đầu ra chính của SPEC là các bộ thử nghiệm. Các bộ dụng cụ này đang được phát triển bởi SPEC sử dụng các mã từ nhiều nguồn khác nhau. SPEC đang làm việc để nhập các mã này qua các nền tảng và cũng đang xây dựng các công cụ để tạo khối lượng công việc có ý nghĩa từ các mã được chọn làm thử nghiệm. Do đó, các bài kiểm tra SPEC khác với phần mềm miễn phí. Mặc dù chúng có thể tồn tại dưới tên giống nhau hoặc giống nhau, nhưng thời gian thực hiện của chúng nói chung sẽ khác nhau.

Hiện tại có hai điểm chuẩn SPEC cơ bản, chuyên sâu về mặt tính toán và đo hiệu suất của bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và hiệu quả tạo mã của trình biên dịch. Thông thường, các thử nghiệm này nhắm mục tiêu đến hệ điều hành UNIX, nhưng chúng cũng được nhập sang các nền tảng khác. Phần trăm thời gian dành cho hệ điều hành và các chức năng I / O nói chung là không đáng kể.

Bộ tiêu chuẩn CINT92, đo hiệu suất của bộ xử lý khi xử lý số nguyên, bao gồm sáu chương trình được viết bằng C và được chọn từ nhiều lĩnh vực ứng dụng: lý thuyết mạch, trình thông dịch Lisp, thiết kế logic, đóng gói tệp văn bản, bảng tính và biên dịch chương trình.

Bộ điểm chuẩn CFP92, đo hiệu suất CPU trong xử lý dấu chấm động, bao gồm 14 chương trình, cũng được chọn từ các lĩnh vực ứng dụng khác nhau: thiết kế mạch tương tự, mô phỏng Monte Carlo, hóa lượng tử, quang học, robot, vật lý lượng tử, vật lý thiên văn, dự báo thời tiết và các nhiệm vụ khoa học và kỹ thuật khác. Hai chương trình từ bộ này được viết bằng C, và 12 chương khác được viết bằng Fortran. Năm chương trình sử dụng độ chính xác đơn và phần còn lại sử dụng độ chính xác kép.

Kết quả của việc chạy từng bài kiểm tra riêng lẻ từ hai bộ này được biểu thị bằng tỷ số giữa thời gian thực hiện một bản sao của bài kiểm tra trên máy được kiểm tra với thời gian thực hiện trên máy chuẩn. VAX 11/780 được sử dụng làm máy chuẩn. SPEC công bố kết quả của mỗi lần chạy thử nghiệm riêng lẻ, cũng như hai điểm tổng hợp: SPECint92 là giá trị trung bình hình học của 6 kết quả thử nghiệm riêng lẻ từ bộ CINT92 và SPECfp92 là giá trị trung bình hình học của 14 kết quả thử nghiệm riêng lẻ từ bộ CFP92.

Cần lưu ý rằng kết quả kiểm tra trên bộ CINT92 và CFT92 phụ thuộc nhiều vào chất lượng của trình biên dịch tối ưu hóa được sử dụng. Để hiểu rõ hơn về khả năng của phần cứng, từ giữa năm 1994, SPEC đã giới thiệu hai điểm tổng hợp bổ sung: SPECbase_int92 và SPECbase_fp92, áp đặt những hạn chế nhất định đối với trình biên dịch được sử dụng bởi các nhà cung cấp máy tính.

trong quá trình thử nghiệm.

1.3.2. SPECrate_int92, SPECrate_fp92

Điểm tổng hợp SPECint92 và SPECfp92 đặc trưng cho hiệu suất của hệ thống bộ xử lý và bộ nhớ ở chế độ một tác vụ khá tốt, nhưng chúng hoàn toàn không phù hợp để đánh giá hiệu suất của hệ thống đa xử lý và đơn xử lý hoạt động ở chế độ đa nhiệm. Điều này đòi hỏi ước tính về thông lượng hoặc dung lượng của hệ thống, cho thấy số lượng công việc mà hệ thống có thể hoàn thành trong một khoảng thời gian nhất định. Băng thông hệ thống chủ yếu được xác định bởi số lượng tài nguyên (số lượng bộ xử lý, RAM và bộ nhớ đệm, băng thông bus) mà hệ thống có thể cung cấp cho người dùng tại bất kỳ thời điểm nào. Đó là ước tính này, được gọi là SPECrate và thay thế ước tính SPECthruput89 trước đó, mà SPEC đã đề xuất như một đơn vị đo lường cho hiệu suất đa xử lý.

Trong trường hợp này, phương pháp "metod dung lượng đồng nhất" được chọn để đo, bao gồm thực tế là một số bản sao của cùng một chương trình thử nghiệm được thực hiện đồng thời. Kết quả của các bài kiểm tra này cho thấy có thể thực hiện bao nhiêu tác vụ của một loại cụ thể tại một thời điểm cụ thể và giá trị trung bình hình học của chúng (SPECrate_int92 - trên một bộ kiểm tra đo hiệu suất của các phép toán số nguyên và SPECrate_fp92 - trên một bộ kiểm tra đo hiệu suất trên các phép toán dấu phẩy động) phản ánh rõ ràng thông lượng của cấu hình bộ xử lý đơn và đa xử lý khi làm việc ở chế độ đa nhiệm trong hệ thống dùng chung. Các bộ CINT92 và CFT92 giống nhau đã được chọn làm chương trình thử nghiệm để thực hiện các bài kiểm tra thông lượng.

Khi một gói thử nghiệm được chạy, các phép đo độc lập được thực hiện cho từng thử nghiệm riêng lẻ. Thông thường, một tham số như số lượng bản sao của mỗi lần chạy thử nghiệm riêng lẻ được chọn dựa trên các cân nhắc về việc sử dụng tài nguyên tối ưu, phụ thuộc vào các đặc điểm kiến \u200b\u200btrúc của một hệ thống cụ thể. Một trong những khả năng hiển nhiên là đặt tham số này bằng với số bộ xử lý trong hệ thống. Trong trường hợp này, tất cả các bản sao của một chương trình thử nghiệm riêng lẻ được khởi chạy đồng thời và thời gian hoàn thành của chương trình đã khởi chạy cuối cùng được ghi lại.

1.3.3. TPC

Khi việc sử dụng máy tính trong xử lý giao dịch kinh doanh tăng lên, điều quan trọng hơn là có thể so sánh các hệ thống một cách công bằng với nhau. Vì mục tiêu này, Hội đồng Hiệu suất Xử lý Giao dịch (TPC) được thành lập vào năm 1988, là một tổ chức phi lợi nhuận. Bất kỳ công ty hoặc tổ chức nào cũng có thể trở thành thành viên TPC sau khi trả mức phí thích hợp. Ngày nay, hầu hết các nhà sản xuất nền tảng phần cứng và phần mềm tự động hóa doanh nghiệp lớn đều là thành viên của TPC. Đến nay, TPC đã tạo ra ba bộ thử nghiệm để cung cấp sự so sánh khách quan về các hệ thống xử lý giao dịch khác nhau và có kế hoạch tạo ra các điểm chuẩn mới.

Trong ngành công nghiệp máy tính, thuật ngữ giao dịch có thể có nghĩa là hầu hết mọi loại tương tác hoặc trao đổi thông tin. Tuy nhiên, trong thế giới kinh doanh, "giao dịch" có một ý nghĩa rất rõ ràng: trao đổi thương mại hàng hóa, dịch vụ hoặc tiền. Ngày nay, hầu hết mọi giao dịch kinh doanh đều được thực hiện bằng máy tính. Các ví dụ phổ biến nhất về hệ thống xử lý giao dịch là hệ thống quản lý kế toán, hệ thống đặt chỗ của hãng hàng không và hệ thống ngân hàng. Do đó, nhu cầu về các tiêu chuẩn và bộ thử nghiệm để đánh giá các hệ thống như vậy ngày càng tăng.

Trước năm 1988, không có thỏa thuận chung nào về phương pháp luận để đánh giá hệ thống xử lý giao dịch. Hai gói thử nghiệm đã được sử dụng rộng rãi: Debit / Credit và TPI. Tuy nhiên, các gói này không cho phép đánh giá hệ thống đầy đủ: chúng không có thông số kỹ thuật hoàn chỉnh, vững chắc; không đưa ra kết quả khách quan, có thể kiểm chứng được; không có mô tả đầy đủ về cấu hình hệ thống, chi phí và phương pháp thử nghiệm của nó; đã không đưa ra sự so sánh khách quan, thiếu khách quan giữa hệ thống này với hệ thống khác.

Để giải quyết những vấn đề này, TPC được tạo ra với nhiệm vụ chính là xác định chính xác các bộ thử nghiệm để đánh giá hệ thống xử lý giao dịch và cơ sở dữ liệu, cũng như phổ biến dữ liệu khách quan, có thể kiểm chứng cho ngành.

TPC xuất bản các thông số kỹ thuật của bộ thử nghiệm chi phối cách hoạt động của các thử nghiệm. Các thông số kỹ thuật này đảm bảo rằng người mua có các giá trị dữ liệu khách quan để so sánh hiệu suất của các hệ thống máy tính khác nhau. Mặc dù việc thực hiện các thông số kỹ thuật của bài kiểm tra chấm điểm là do các nhà tài trợ kiểm tra cá nhân quyết định, nhưng bản thân các nhà tài trợ, khi công bố kết quả TPC, phải cung cấp cho TPC các báo cáo chi tiết ghi lại việc tuân thủ tất cả các thông số kỹ thuật. Các báo cáo này bao gồm, ngoài ra, cấu hình hệ thống, phương pháp định giá, biểu đồ hiệu suất và tài liệu cho thấy rằng thử nghiệm đáp ứng các yêu cầu về tính nguyên tử, tính nhất quán, tính cách ly và độ bền (ACID) để đảm bảo rằng tất cả các giao dịch từ bài kiểm tra đánh giá được xử lý như mong đợi.

TPC xác định và kiểm soát định dạng của một số bài kiểm tra để đánh giá hiệu suất OLTP (Xử lý giao dịch trực tuyến), bao gồm các bài kiểm tra TPC-A, TPC-B và TPC-C. Như đã lưu ý, tổ chức thực hiện bài kiểm tra có trách nhiệm tạo ra bài kiểm tra đánh giá. TPC chỉ yêu cầu đáp ứng một số điều kiện nhất định khi tạo bài kiểm tra đánh giá. Trong khi các TPC được đề cập không phải là tiêu chuẩn đại diện để đánh giá hiệu suất cơ sở dữ liệu, hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ là thành phần quan trọng của bất kỳ hệ thống xử lý giao dịch nào.

Cần lưu ý rằng giống như bất kỳ điểm chuẩn nào khác, không có điểm chuẩn TPC đơn lẻ nào có thể đo lường hiệu suất hệ thống áp dụng cho tất cả các môi trường xử lý giao dịch có thể xảy ra, nhưng những điểm chuẩn này thực sự có thể giúp người dùng so sánh công bằng các hệ thống tương tự. Tuy nhiên, khi người dùng mua hàng hoặc lập kế hoạch quyết định mua hàng, anh ta phải hiểu rằng không có thử nghiệm nào có thể thay thế vấn đề ứng dụng cụ thể của anh ta.

1.3.3.1. Kiểm tra TPC-A

Được phát hành vào tháng 11 năm 1989, chuẩn TCP-A được thiết kế để đánh giá hiệu suất của các hệ thống chạy trong môi trường cơ sở dữ liệu cập nhật cao, điển hình của các ứng dụng xử lý dữ liệu trực tuyến (OLDP). Môi trường này được đặc trưng bởi:

nhiều phiên đầu cuối ở chế độ trực tuyến số lượng I / O đáng kể khi làm việc với đĩa thời gian hoạt động của hệ thống và ứng dụng vừa phải tính toàn vẹn của các giao dịch.

Trong thực tế, bài kiểm tra mô phỏng một môi trường điện toán ngân hàng điển hình, bao gồm máy chủ cơ sở dữ liệu, thiết bị đầu cuối và đường truyền thông. Thử nghiệm này sử dụng các giao dịch đơn lẻ, đơn giản để cập nhật cơ sở dữ liệu. Một giao dịch đơn lẻ (tương tự như thao tác cập nhật tài khoản khách hàng thông thường) cung cấp một đơn vị công việc đơn giản, có thể lặp lại để xác thực các thành phần chính của hệ thống OLTP.

Điểm chuẩn TPC-A đo lưu lượng của hệ thống, được đo bằng số lượng giao dịch mỗi giây (tps A) mà hệ thống có thể thực hiện khi hoạt động trên nhiều thiết bị đầu cuối. Trong khi thông số kỹ thuật TPC-A không chỉ định chính xác số lượng thiết bị đầu cuối, các nhà cung cấp hệ thống phải tăng hoặc giảm số lượng thiết bị đầu cuối để đáp ứng các yêu cầu về băng thông. Bài kiểm tra TPC-A có thể được thực hiện trên mạng máy tính cục bộ hoặc khu vực. Trong trường hợp này, kết quả của nó xác định thông lượng "cục bộ" (TPC-A-local Throughput) hoặc "khu vực" (TPC-A wide Throughput). Rõ ràng, hai điểm chuẩn này không thể được so sánh trực tiếp. Đặc điểm kỹ thuật kiểm tra TPC-A yêu cầu tất cả các công ty phải tiết lộ đầy đủ chi tiết về thử nghiệm, cấu hình hệ thống và chi phí của họ (giả sử thời gian sử dụng là năm năm). Điều này cho phép bạn xác định chi phí hệ thống chuẩn hóa ($ / tpsA).

1.3.3.2. Kiểm tra TPC-B

Vào tháng 8 năm 1990, TPC đã phê duyệt TPC-B, một thử nghiệm cơ sở dữ liệu chuyên sâu được đặc trưng bởi các yếu tố sau:

lượng I / O đĩa đáng kể thời gian hoạt động của hệ thống và ứng dụng vừa phải tính toàn vẹn của các giao dịch.

TPC-B đo lường thông lượng của một hệ thống trong các giao dịch mỗi giây (tpsB). Vì có sự khác biệt đáng kể giữa hai bài kiểm tra, TPC-A và TPC-B (cụ thể là TPC-B không mô phỏng thiết bị đầu cuối và liên kết), chúng không thể được so sánh trực tiếp.

1.3.3.2. Kiểm tra TPC-C

Bộ thử nghiệm TPC-C mô phỏng một ứng dụng xử lý đơn đặt hàng. Nó mô phỏng một hệ thống OLTP khá phức tạp phải quản lý việc chấp nhận đơn hàng, quản lý hàng tồn kho và phân phối hàng hóa và dịch vụ. Bài kiểm tra TPC-C kiểm tra tất cả các thành phần chính của hệ thống: thiết bị đầu cuối, đường truyền thông, CPU, đĩa I / O và cơ sở dữ liệu.

TPC-C yêu cầu năm loại giao dịch để chạy:

một đơn đặt hàng mới được nhập bằng biểu mẫu màn hình phức tạp cập nhật cơ sở dữ liệu đơn giản liên quan đến thanh toán cập nhật cơ sở dữ liệu đơn giản liên quan đến giao hàng thông tin trạng thái đơn hàng

trợ giúp về kế toán hàng hóa

Trong số năm loại giao dịch này, ít nhất 43% phải là thanh toán. Các giao dịch liên quan đến thắc mắc về tình trạng đơn hàng, tình trạng giao hàng và hạch toán phải là 4% mỗi giao dịch. Sau đó, nó đo lường tỷ lệ giao dịch cho các đơn đặt hàng mới đang được xử lý cùng với hỗn hợp các giao dịch khác đang chạy trong nền.

Cơ sở dữ liệu TPC-C dựa trên mô hình nhà cung cấp bán buôn với các địa điểm và kho hàng ở xa. Cơ sở dữ liệu chứa chín bảng: kho hàng, quận huyện, khách hàng, đơn đặt hàng, đơn đặt hàng, đơn đặt hàng mới, mục hóa đơn, hàng tồn kho và lịch sử.

Hai kết quả thường được công bố. Một trong số chúng, tpm-C, đại diện cho tốc độ giao dịch cao nhất (được biểu thị bằng số lượng giao dịch mỗi phút). Kết quả thứ hai, $ / tpm-C, là chi phí hệ thống chuẩn hóa. Chi phí hệ thống bao gồm tất cả phần cứng và phần mềm được sử dụng trong thử nghiệm, cộng với năm năm bảo trì.

Hạt nhân tổng hợp và điểm chuẩn tự nhiên không thể đóng vai trò là bộ thử nghiệm thực sự để đánh giá hệ thống: chúng không thể mô phỏng chính xác môi trường người dùng cuối và đánh giá hiệu suất của tất cả các thành phần hệ thống có liên quan. Nếu không có sự đảm bảo như vậy, các phép đo hiệu suất là có vấn đề.

1.4. Cấu hình máy tính cơ bản hiện đại

Việc lựa chọn cấu hình máy tính dựa trên chi phí vật liệu ước tính để mua và / hoặc danh sách các công việc sẽ giải quyết trên đó là điều mà hầu như bất kỳ người nào quyết định mua máy tính đều buộc phải làm. Để đưa ra lựa chọn chính xác, bạn cần xem xét các tiêu chí mà nó được thực hiện:

Hiệu suất

Về nguyên tắc, không có ích lợi gì khi hạn chế hiệu suất của PC "từ trên cao": "nếu có thể nhanh hơn 100 lần so với những người khác, nhưng với cùng một số tiền, thì tại sao không?" Nhưng giới hạn thấp hơn chủ yếu là do các yêu cầu của phần mềm phổ biến nhất tại thời điểm này trong môi trường người dùng. Ví dụ: tiêu chuẩn thực tế cho máy tính văn phòng hiện tại là hệ điều hành thuộc họ Microsoft Windows không nhỏ hơn Windows 98SE, do đó, một máy tính văn phòng mà hệ điều hành này không thể hoạt động khó có thể làm hài lòng người mua, ngay cả khi nó có giá 100 rúp. Điều này ngụ ý rằng người dùng sẽ không chỉ có thể quan sát đồng hồ cát mà còn có thể thực hiện các hành động hữu ích có ý nghĩa.

độ tin cậy

Các công nghệ hiện đại trong lĩnh vực "phần cứng" máy tính đã đi trước mười dặm, nhưng khi thiết kế một cấu hình PC dành cho nhiều đối tượng người dùng, khó có thể hợp lý nếu đưa vào các sản phẩm đã vài tuần tuổi. Vâng, loại thiết bị này có vẻ như là đỉnh cao của sự hoàn hảo. Vâng, cho đến nay các đánh giá rất tích cực và không ai nhận thấy bất kỳ vấn đề nào. Cuối cùng, có, có lẽ chúng sẽ không tồn tại chút nào! Và có thể sẽ có ... Nó chỉ đơn giản là không biết. Chú ý đến các sản phẩm của các thương hiệu hàng đầu phương Tây - HP, Dell, IBM. Lúc đầu, có vẻ như dòng máy tính của họ hơi bảo thủ. Tuy nhiên, đây chính là lý do tại sao người dùng mua máy tính của họ có thể chắc chắn rằng các thành phần được cài đặt ở đó sẽ không bị "ném vào thùng rác lịch sử" trong sáu tháng, sẽ không bị bỏ lại nếu không được hỗ trợ kỹ thuật và cập nhật trình điều khiển, v.v.

Tính hiện đại

Thật không may, sự hỗ trợ của cấu hình phần cứng của máy tính để tăng thêm sức mạnh bằng cách thay thế một phần (nhưng không phải tất cả) của các thành phần chính vẫn là rất nhiều mô hình khá đắt tiền. Những, cái đó. đối với khả năng nâng cấp tiếp theo, bạn phải thanh toán ngay khi mua. Theo đó, "hiện đại hóa" nhất là những mẫu xe thuộc tầm giá trung bình trở lên. Tuy nhiên, bất kỳ PC nào, ngay cả PC rẻ nhất, cũng phải có khả năng nâng cấp tối thiểu. Ví dụ, ít nhất hãy cho phép cài đặt bộ xử lý có tần số xung nhịp cao hơn một lần rưỡi đến hai lần và tăng gấp đôi (tốt hơn là gấp ba lần) dung lượng bộ nhớ.

Bảng 1.1. mô tả các cấu hình máy tính hiện đại được đưa ra, cho biết chúng được sử dụng trong lĩnh vực nào của cuộc sống.

Bảng 1.1.

Mô tả cấu hình máy tính hiện đại

Cấu hình tối thiểu, được hình thành theo nguyên tắc "cái chính là giá, bằng cách nào đó chúng tôi sẽ đưa ra mọi thứ khác". Theo đó, bo mạch chủ được sử dụng ngay cả khi không có khe cắm AGP, tức là khả năng nâng cấp thêm hệ thống chỉ thực sự bị hạn chế bằng cách cài đặt một CPU mạnh hơn và tăng dung lượng bộ nhớ. Đồng thời, một chiếc PC như vậy có khả năng chạy một số ứng dụng văn phòng hạn chế - trình soạn thảo văn bản, bảng tính, trình duyệt Internet và ứng dụng email. Với việc tăng dung lượng RAM, công việc trở nên thoải mái hơn, nhưng trong hầu hết các trường hợp, bạn có thể làm mà không có nó. Windows 2000 (và thậm chí nhiều hơn nữa là Windows XP) "được chống chỉ định rõ ràng" đối với một máy như vậy, cũng như các bộ ứng dụng văn phòng thuộc thế hệ mới nhất.

Văn phòng hạng trung

Một cỗ máy làm việc toàn diện, được trang bị bộ vi xử lý mạnh mẽ và RAM dồi dào, đáp ứng nhu cầu của hầu hết mọi nhân viên văn phòng. Ngoài việc được sử dụng như một "máy đánh chữ điện tử", một chiếc PC như vậy có thể trở thành một nơi làm việc khá tiện lợi cho cả nhân viên kế toán và "nhà thiết kế nội bộ", những người làm việc với đồ họa kinh doanh đơn giản. May mắn thay, card màn hình ATI cung cấp chất lượng hình ảnh tuyệt vời ngay cả ở độ phân giải rất cao.

Về nguyên tắc, sự hiện diện của 128 MB RAM cho phép, nếu muốn, cài đặt trên một máy tính như vậy, ngay cả Windows 2000, mặc dù việc đề xuất hệ điều hành này cho PC văn phòng thông thường là không hợp lý. Cách tối ưu để tăng hiệu suất là lắp thêm bộ nhớ - bộ xử lý 800 MHz chạy trên bus 100 MHz khó có thể “thiếu” cho công việc văn phòng trong ít nhất một năm rưỡi nữa.

Các cấu hình này chỉ được xếp vào danh mục văn phòng vì lý do là không thực tế khi phân chia PC thành nhiều hơn hai nhóm. Thật khó để tưởng tượng một thư ký làm việc với các tài liệu điện tử và đồng thời gặp phải nhu cầu khẩn cấp về Pentium 4 1,5 GHz. Có nghĩa là, nếu hai cấu hình đầu tiên chỉ mang tính chất văn phòng - luồng tài liệu, kế toán và làm việc trên Web, thì "văn phòng cao cấp" là nơi làm việc của một số "người dùng cao cấp" cũng đang ở trong văn phòng, nhưng không chỉ tham gia vào việc vẽ và xem tài liệu. mà còn cả bố trí, thiết kế, làm việc với âm thanh hoặc video, hoặc, ví dụ, viết các chương trình đơn giản "để sử dụng nội bộ". Trong trường hợp này, sẽ cần một bộ xử lý mạnh mẽ và dung lượng RAM lớn. Ngoài ra, những chiếc PC này có các chỉ số khả năng nâng cấp tuyệt vời - hỗ trợ CPU tần số cao hiện đại và bộ nhớ DDR (trong trường hợp là nền tảng AMD) sẽ cho phép các hệ thống này được "hoàn thiện" mà không cần thay đổi cơ bản trong một thời gian khá dài.

Giải trí cấp thấp

Thông thường máy tính không chỉ được sử dụng (và thường không nhiều) cho công việc: máy tính gia đình cũng rất phổ biến. Nhưng các yêu cầu đối với hai loại máy tính giống nhau này hoàn toàn khác nhau. Đối với người dùng hệ thống như vậy, mục đích chính của nó là trò chơi và giải trí, điều này áp đặt những hạn chế nhất định "từ bên dưới" đối với cấu hình phần cứng - âm thanh AC "97 và bộ tăng tốc 3D yếu trong máy tính gia đình đã hoàn toàn không phù hợp. Giải trí thấp - nếu hạn chế tài chính rất nghiêm ngặt, thì nó sẽ chỉ cho phép một số tiền khiêm tốn để có được một thiết bị mà từ đó người dùng sẽ bắt đầu hành trình vào thế giới giải trí trên máy tính. Ngoài ra, khả năng nâng cấp thêm hệ thống này đủ rộng để nếu bạn có đủ tài chính, mong muốn hoặc có nhu cầu, nó sẽ dần dần tăng dung lượng mà không cần dùng đến số tiền lớn một lần chi phí.

Giải trí trung cấp

Một cấu hình đủ mạnh cho phép bạn không phải suy nghĩ quá nhiều khi mua mỗi trò chơi mới với những câu hỏi: "Liệu sức mạnh của PC của tôi có đủ cho nó không? Quá trình chơi game có chuyển thành suy ngẫm của một trình chiếu không?" Ngoài ra, sự hiện diện của một card âm thanh hỗ trợ âm thanh năm kênh sẽ giúp bạn có thể tổ chức một rạp hát gia đình hoặc một phòng thu âm nghiệp dư trên nền tảng của chiếc PC này. Với cấu hình dựa trên vi xử lý AMD Duron 1 GHz, bo mạch chủ dựa trên chipset VIA Apollo KT266A có hỗ trợ bộ nhớ DDR, mặc dù theo kết quả thử nghiệm Duron kết hợp với PC2100 DDR không