Основные типы компьютеров (стр. 1 из 2)

Для сравнения производительности процессоров применяются различные способы измерения. Для сравнения процессоров с одинаковой архитектурой (или близких по системе команд и совпадающих по разрядности операндов) применялся показатель, равный усредненному числу операций, выполняемых за единицу времени. Чтобы по возможности не привязываться к быстродействию памяти, операции обычно подразумевали регистровые операнды. На таком принципе построена единица измерения MIPS (MegaInstructionPerSecond), означающая число миллионов выполненных инструкций за секунду. Во времена процессоров 80/86 и 80/26 их производительность (вместе с указанием типа) достаточно четко характеризовалась тактовой частотой. В последующих моделях процессоров стали появляться довольно значительные изменения архитектуры, в результате которых тактовая частота перестала быть почти единственным фактором, определяющим производительность.

Для измерения производительности при выполнении вычислений с плавающей точкой вместо единицы MIPS применяется FLOPS (FLoatingpointOperationsPerSecond) со всеми возможными десятичными приставками – MFLOPS, GFLOPS, TFLOPS…

Для сравнения производительности 32-битных процессоров с архитектурой х86 фирма Intelв 1992 году предложила свою единицу измерения: iCOMP Index (IntelCOmparativeMicroprocessorPerformance). Эти измерения позволяют дать конечному пользователю упрощенный способ определения относительной мощности конкретного процессора. Для определения производительности определяется скорость выполнения определенной смеси 16- и 32- битных операций 4-ч категорий: целочисленных, с плавающей точкой, скорость обработки графики и видео. Измерения проводятся при установке процессора в системную плату, оптимальную для его архитектуры. Полученные относительные скорости входят в общий показатель с определенными весовыми коэффициентами. В качестве базового процессора, по отношению к которому определяются относительные скорости, был принят i486SX-25, его индекс равен 100.

i386SX-20 32 i486DX2-50 231
i386SX-25 39 i486DX-50 249
i386DX-25 49 i486DX2-66 297
i386SX-33 56 Pentium 60 МГц 510
i386DX-33 68 Pentium 66МГц 567
i486SX-20 78 Pentium 75МГц 610
i486SX-25 100 Pentium 90 МГц 735
i486DX-25 122 Pentium 100 МГц 815
i486SX-33 136 Pentium 120 МГц 1000
i486DX-33 166 Pentium 133МГц 1110

Таблица 1: Индексы производительности iCOMP Index

В 1996 году была введена новая единица: iCOMPIndex 2.0, отличающаяся набором показателей и весовыми коэффициентами, а также выбором базового процессора. Им теперь стал Pentium 120 Мгц, принятый в качестве процессора начального уровня (по прежней шкале его производительность составляла 1000 единиц). Значения индекса iCOMP 2.0 нельзя сравнивать со значениями, полученными при оценке с использованием более ранних версий iCOMP, так как использовались разные наборы тестов.

Появление нового показателя вызвано общей тенденцией преобладающего применения 32-битных операций, в результате чего из тестовой смеси исключили 16-битные инструкции.

Тип приложения iCOMP Index iCOMP Index 2.0
32-битное 30 % 100 %
16-битное 70 % 0 %

Таблица 2: Соотношение 16 и 32 битных приложений в iCOMP Index и iCOMP Index 2.0

Существуют три основные тенденции развития рынка и роста производительности, которые нашли свое отражение в формуле расчета производительности.

1. Развитие современных эталонных тестов, которые наилучшим образом отражают реальную работу популярных приложений.

2. Ускорение перехода к 32-битным операционным системам и приложениям на настольных системах.

3. Внедрение средств мультимедиа, телекоммуникаций и 3-мерной графики.

Значения индекса iCOMP 2.0 основаны на результатах оценки производительности процессора при выполнении целочисленных операций, операций с плавающей запятой, обработки мультимедиа. В свою очередь, оценка производительности операций с мультимедиа складывается из четырех компонентов - производительности аудиосистемы, производительности видеосистемы, производительности системы обработки изображений и производительности трехмерной графики.

В общем виде формула подсчета индекса представлена ниже:


Индекс iCOMP 2.0 дает простую относительную меру производительности. Это не эталонный тест, а совокупность результатов эталонных тестов, использованных для вычисления индекса относительной производительности процессоров. Индекс измеряет производительность на традиционных и “тяжелых” (high-end) деловых приложениях, используя тесты CINTи CFP95 от SPEC, CPUmark32 от Ziff-Davisи NortonSI32 от фирмы Symantec.

В таблице представлена информация о категории тестов, их весовых коэффициентах

и значениях
.

i Категория Тест Коэффициент
,%
Коэффициент
1 Деловые приложения CPUmark32 40 270
2 High-end Norton SI32 15 32.4
3 Целочисленные вычисления SPECint_base95 20 3.55
4 Вычисления с плавающей точкой SPECfp_base95 5 2.19
5 Мультимедиа Intel Media Benchmark 20 99.87

Таблица 3: Эталонные значения в iCOMP Index 2.0

Приведем таблицу, содержащую значения всех тестов, включенных в iCOMPIndex 2.0, для процессора IntelPentiumProcessor 200 MHz.

Тест CPUmark32 Norton SI32

SPECint_

base95

SPECfp_

base95

Intel Media

Benchmark

BMi 382 43.8 5.00 2.98 153.06

Таблица 4: Результаты тестов для Pentium Processor 200 MHz

Используя формулу расчета индекса iCOMPIndex 2.0, значения из таблицы 3 и таблицы 4, самостоятельно получим индекс производительности iCOMPIndex 2.0 для процессора PentiumProcessor 200 MHz.


Вычислив это выражение, получим 142,3775364. После округления, iCOMPIndex 2.0 для процессора PentiumProcessor 200 MHz равен 142.

Сравним этот ответ с табличным, приведенным в таблице 5.

Тип процессора iCOMP Index 2.0
Pentium®Pro Processor 200MHz 220
PentiumPro Processor 180MHz 197
PentiumPro Processor 150MHz 168
PentiumProcessor 200MHz 142
PentiumProcessor 166MHz 127
PentiumProcessor 150MHz 114
PentiumProcessor 133MHz 111
PentiumProcessor 120MHz 100
PentiumProcessor 100MHz 90
PentiumProcessor 90MHz 81
PentiumProcessor 75MHz 67

Таблица 5: Индексы производительности iCOMP Index 2.0

Тесты производительности при выполнении целочисленных операций эмулируют работу пользователей с повседневными типовыми приложениями типа текстовых процессоров, электронных таблиц, финансовых, презентационных программ и др.

Традиционные наборы тестовых программ не были разработаны для измерения производительности систем при работе с современными приложениями, богатыми графикой, звуком и видео. Наборы тестовых мультимедиа-программ были специально разработаны для эмуляции работы стандартного пользователя с такими средствами, как видео MPEG1 и MPEG2, цифровой звук Dolby, файлы в формате AVI, обработка изображений или видеоконференции, а также с аналогичными приложениями, насыщенными различными данными.

Приложения, применяющие технику трехмерной визуализации, такие как игры, все чаще используют улучшенную производительность операций с плавающей точкой, чтобы поддерживать насыщенные текстуры и расширенные эффекеты освещения. Производительность операций с плавающей точкой - критический фактор для прикладных программ автоматизированного рабочего места типа CAD (CAD - Computer Aided Design).

Рассмотрим подробно тесты, составляющие iCOMPINDEX 2.0.

Производительность процессора Pentium при выполнении действий с целыми 32-разрядными числами в среде Windows иллюстрируется с помощью обычно используемых эталонных тестов Windows. Эти эталонные тесты демонстрируют высокие потенциальные возможности процессора Pentium корпорации Intel, когда на нем выполняются 32-разрядные приложения.

CPUmark32* представляет собой работающий в среде Windows 32-разрядный эталонный тест, созданный в Ziff-Davis Labs. Этот тест был разработан для измерения потенциальной производительности при выполнении будущих 32-разрядных приложений.

Norton SI32* является 32-разрядным тестом, работающим под Windows 95. Он предназначен для сравнения производительностей систем однотипной конфигурации (центральный процессор, кэш второго уровня и оперативная память) при выполнении 32-разрядных приложений. Этот эталонный тест является составной частью модуля SYSINFO*, входящего в состав Norton Utilities* for Windows 95.

На рис.1 и 2 показана производительность процессоров Pentium корпорации Intel, при выполнении этих двух популярных 32-разрядных тестов.


Рисунок 1: CPUmark32


Рисунок 2: Norton SI 32


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.