Поляков Ю.И.
Количественный анализ вычислительной способности компьютеров разных типов
В настоящее время существует множество подходов для оценки производительности вычислительных задач. В основном все подходы сводятся к изучению ресурсов (время выполнения задачи, объем используемой памяти, длина программы) используемых для решения задачи.
На много менее изучены возможности теоретической оценки вычислительной способности самого компьютера и устройств подобных ему (кластеров, мобильных телефонов и т.п.). В настоящее время вычислительная способность компьютера оценивается эмпирически, для этого на нем запускают набор тестовых вычислительных задач, так называемых «benchmark», суммарное время выполнения которых на компьютере и является оценкой его вычислительной способности.
В работе Рябко Б.Я. «Using Information Theory to Study Efficiency and Capacity of Computers and Similar Devices» описан новый теоретический подход для определения вычислительной способности реальных компьютеров с разными характеристиками, такими как тактовая частота процессора, количество ядер процессора, организация памяти и набор инструкций процессора. Для оценки вычислительной способности компьютера предлагается использовать набор команд процессора и время их выполнения, включая временные задержки при обращении к разным видам памяти (кэш-памяти, оперативной памяти и т.д.), а так же задержки связанные с перезагрузкой конвейера и сменой контекста процессора. В основе данного подхода лежит концепция энтропии Шеннона, емкость дискретного канала без шума и другие идеи Шеннона, которые включает в себя теория информации.
В работе проверяется указанная выше модель на практике и сравниваются теоретические результаты с практическими данными. Для проверки модели использовались три компьютера с процессорами Intel 80286, Intel 80386 и Intel 80486, для которых известно полное описание и известны эмпирические данные об их производительности. Полученные результаты подтверждаются приводимыми данными компании Intel о производительности этих процессоров. Так же было проанализировано влияние кэш памяти на производительность компьютера, полученные результаты совпадают с нынешними представлениями о данном виде памяти.
| Файл с полным текстом: | Polyakov_Paper.pdf |
| Файл презентации: | Polyakov_Pr.pdf |
К списку докладов
