Спец часть (часть 3) (3 поток) (2015) (by Кибитова) (1161603), страница 38
Текст из файла (страница 38)
РазныеРазныемоделимогутуровнейиметьспециализированныефункциональныеустройства и т. п. Возьмемхотякэш-памяти,бы иерархиюмоделимикропроцессоровмикропроцессоровмогутподдерживатьнесколькоподдерживатьнесколькоуровнейкэш-памяти,иметьспециализированныефункциональныеустройстваит.п.ВозьмемхотябыиерархиюпамятикомпьютераCrayT3E:регистрыпроцессора,кэш-память1-гоуровня,кэш-памятьспециализированные функциональные устройства и т.
п. Возьмем хотя бы иерархию 2памятикомпьютерарегистрыкэш-память1-гоуровня,гоуровня,локальнаяCrayпамятьпроцессора,удаленная памятьдругогопроцессора.памятикомпьютераCrayT3E:T3E:регистрыпроцессора,процессора,кэш-память1-гоуровня, кэш-памятькэш-память 22гоуровня,локальнаяпамятьпроцессора,удаленнаяпамятьдругогопроцессора.Эффективноеиспользованиеструктурытребует особоговниманияпри выборего уровня, локальнаяпамятьтакойпроцессора,удаленнаяпамять другогопроцессора.Эффективноеиспользованиетакойструктурытребуетособоговниманиявыбореподходакрешениюзадачи.ДополнительнокаждыймикропроцессорможетиметьЭффективное использование такой структуры требует особого вниманияприпривыбореэлементыархитектуры.К сожалению,как и прежде,на работеподходарешениюкаждыймикропроцессорможетиметьподходакквекторно-конвейернойрешениюзадачи.задачи.ДополнительноДополнительнокаждыймикропроцессорможетиметькаждойконкретнойпрограммывтойилииноймересказываютсявсеэтифакторы.элементывекторно-конвейернойархитектуры.Ксожалению,какипрежде,наэлементы векторно-конвейерной архитектуры.
К сожалению, как и прежде, на работеработеОднакоотличие от программыкомпьютеровдругихсуммарноевоздействиекаждойинойсказываютсявсефакторы.каждойвконкретнойконкретнойпрограммыввтойтойилииликлассов,иноймеремересказываютсявсеэтиэтиизложенныхфакторы. ОднакоОднаковвотличиеотличиеототкомпьютеровкомпьютеровдругихдругихклассов,классов,суммарноесуммарноевоздействиевоздействие изложенныхизложенныхздесьфакторовможетснизитьреальнуюпроизводительностьпроизводительностьневввдесятки,десятки,ааввсотнисотниииздесьфакторовфакторовможетможетснизитьснизитьреальнуюпроизводительность ненедесятки,здесьздесьздесь факторовфакторов можетможетснизитьснизитьреальнуюреальную производительность не в десятки,а ав всотнисотни идажетысячиразпосравнениюпиковой.дажетысячитысячиразразпопосравнениюсравнениюссспиковой.дажедажетысячиразпосравнениюпиковой.даже тысячи раз по сравнению с пиковой.Потенциалкомпьютеровэтогоклассаогромен,огромен,добитьсянихможноможнооченьоченьмногого.многого.Потенциалкомпьютеровкомпьютеровэтогоэтогоклассадобитьсянана нихнихможнооченьПотенциалПотенциалПотенциал компьютеровкомпьютеровэтогоэтогоклассаклассаогромен,огромен, добиться на них можно очень многого.Крайняяточка—Интернет.ЕготожеможноможнорассматриватьрассматриватькаккаккомпьютеркомпьютерсссКрайняяточкаточка——Интернет.Интернет.ЕгоЕготожеКрайняяКрайняя точка — Интернет.Интернет.ЕгоЕготожетожеможноможнорассматриватьрассматриватькаккаккомпьютеркомпьютер сраспределеннойпамятью.Причем,каксамыймощныйвмирекомпьютер.распределеннойпамятью.памятью.Причем,Причем,как самый мощный вв мирераспределеннойкомпьютер.распределенной памятью.
Причем, как самыймощныймощный вмиремирекомпьютер.компьютер. Пиковаяпроизводительность.производительность.Пиковаяпроизводительность.ПиковаяПиковаяпроизводительность.ГлавнойотличительнойотличительнойособенностьюмногопроцессорнойвычислительнойГлавнойотличительнойособенностьюмногопроцессорнойвычислительнойвычислительнойсистемысистемыГлавнойособенностьюмногопроцессорнойвычислительнойсистемыГлавнойотличительнойособенностьюмногопроцессорнойвычислительнойсистемызаявляетсяеееепроизводительность,производительность,т.е.т.е.количествоколичествоопераций,операций, производимыхпроизводимыхявляетсяеепроизводительность,производимыхсистемойсистемойявляетсязат.е.количествоопераций,производимыхсистемойявляетсяеепроизводительность,т.е. количествоопераций,производимых системой заединицувремени.Различаютпроизводительность.единицувремени.Различаютпиковуюиреальнуюпроизводительность.единицу времени.
Различают пиковую и реальную производительность.производительность.единицувремени. Различаютпиковуюи произведениюреальную производительность.Подпиковойпонимаютвеличину,пиковойпроизводительностиПодпиковойпонимаютвеличину,равнуюпиковойпроизводительностипроизводительностиПодпиковойпонимаютвеличину,равнуюпроизведениюпроизведению пиковойпиковойпроизводительностиПодпиковойпонимаютвеличину,равнуюпроизведениюпиковойпроизводительностиодногопроцессораначислотакихпроцессороввданноймашине.Приэтомодногопроцессорапроцессоранамашине.ПриПриэтомэтомодногоначислочислотакихтакихпроцессоровпроцессоров вв даннойданной машине.машине.Приэтомодногопроцессораначислотакихпроцессороввданноймашине.Приэтомпредполагается,чтовсеустройстваработаютвмаксимальнопредполагается,чтовсеустройствакомпьютерамаксимальнопредполагается, что все устройства компьютера работаютработают вв максимальномаксимальнопредполагается,чтовсе устройстваработаюткомпьютерав максимальнопроизводительномрежиме.Пиковаякомпьютеракомпьютеравычисляетсяпроизводительномпроизводительностькомпьютеравычисляетсяпроизводительномрежиме.Пиковаяпроизводительностьвычисляетсярежиме.Пиковаяпроизводительностькомпьютеравычисляетсяпроизводительномрежиме.Пиковаяпроизводительностькомпьютеравычисляетсяоднозначно,иэтахарактеристикаявляетсябазовой,покоторойпроизводятсравнениеоднозначно,ииэтаэтахарактеристикакоторойпроизводятпроизводятсравнениеоднозначно,сравнениехарактеристикаявляетсяявляется базовой,базовой, попо которойкоторойпроизводятсравнениеоднозначно,иэтахарактеристикаявляетсябазовой,покоторойпроизводятсравнениевысокопроизводительныхвычислительныхвычислительныхсистем.Чембольшепиковаявысокопроизводительныхвычислительныхсистем.ЧембольшепиковаявысокопроизводительныхбольшепиковаяЧем больше пиковаявысокопроизводительныхвычислительныхсистем.Чем большепиковаяпроизводительность,темтем(теоретически)(теоретически)быстреепользовательсможетрешитьсвоюпроизводительность,пользовательсможетрешитьсвоюсвоюпроизводительность,быстреепользовательсможетрешитьтем(теоретически)быстреепользовательсможетрешитьсвоюпроизводительность,тем(теоретически)быстреепользовательсможетрешитьсвоюзадачу.Пиковаяпроизводительностьтеоретическаяи,вообщеговоря,задачу.Пиковаяпроизводительностьестьвеличинатеоретическаяи,вообщеговоря,задачу.
Пиковая производительность есть величина теоретическаятеоретическая и,и, вообщевообще говоря,говоря,задачу.Пиковаяпроизводительностьестьвеличина теоретическаяи, вообще говоря,недостижимаяпризапускеконкретногоконкретногоприложения.Реальнаяжепроизводительность,недостижимаяприложения.Реальнаяжежепроизводительность,производительность,недостижимаяпризапускеприложения.Реальнаяпризапускеконкретногоприложения.Реальнаяжепроизводительность,недостижимаяпризапускеконкретногоприложения.Реальная жепроизводительность,достигаемаянанаданномданномприложении,зависитотвзаимодействиявзаимодействияпрограммноймодели,достигаемаянавзаимодействияпрограммноймодели,вввдостигаемаяприложении,зависитотпрограммноймодели,данномприложении,зависитотвзаимодействияпрограммноймодели,достигаемаянаданномприложении,зависитотвзаимодействияпрограммнойкоторойреализованоприложение,сархитектурнымиособенностямимашины,накоторойреализованореализованоприложение,приложение,ссархитектурнымиархитектурнымиособенностямиособенностямимашины,машины,нанамодели, вкоторойархитектурнымиособенностямимашины,накоторойреализованоприложение, с архитектурными особенностями машины, накоторойприложениеприложениезапускается.запускается.которойприложениекоторойзапускается.
Существуетдваспособаоценкипиковойпроизводительностикомпьютера.Одинизнихкоторойприложениезапускается.Существуетдваспособаоценкипиковойпроизводительностикомпьютера.ОдинизнихСуществует два способа оценки пиковой производительностипроизводительности компьютера.компьютера. ОдинОдин изиз нихнихопираетсянаначислокоманд,выполняемыхкомпьютеромзазаединицувремени.ЕдиницейСуществуетдваспособаоценкипиковой производительностикомпьютера.Одиниз нихопираетсяначислокомпьютеромзаединицуединицувремени.Единицейопираетсячислокоманд,выполняемыхкомпьютеромвремени.Единицейкоманд,выполняемыхкомпьютеромзаединицувремени.Единицейизмерения,накакправило,являетсяMIPS(MillionInstructionsPerSecond).(MillionInstructionsPerSecond).опираетсячислокоманд,выполняемыхкомпьютером за единицу времени. Единицейизмерения,как(MillionInstructionsPerSecond).правило,являетсяMIPS(MillionInstructionsPerSecond).измерения,какправило,являетсяMIPSПроизводительность,выраженнаявMIPS,говоритскоростивыполнениякомпьютеромизмерения, как правило,являетсяввMIPS(MillionInstructionsPerSecond).Производительность,скоростивыполнениявыполнениякомпьютеромкомпьютеромвыраженнаяMIPS,говорит оооскоростискоростивыполнениякомпьютеромПроизводительность,выраженнаяMIPS,говоритсвоихжеинструкций.Но,во-первых,заранеенеясно,вкакоеколичествоинструкцийПроизводительность,выраженнаявMIPS,говоритоскоростивыполнениякомпьютеромсвоихжежеинструкций.инструкций.Но,ясно,вввкакоекакоеколичествоколичествоинструкцийинструкцийНо,во-первых,во-первых,заранеезаранее нене ясно,ясно,какоеколичествоинструкцийсвоихотобразитсяконкретнаяпрограмма,аво-вторых,каждаяпрограммаобладаетсвоейсвоих же инструкций.Но,во-первых,заранеенекаждаяясно,в программакакоеколичествоинструкцийотобразитсяконкретнаяпрограмма,во-вторых,каждаяпрограммаобладаетсвоейкаждаяпрограммаобладаетсвоейотобразитсяконкретнаяпрограмма,ааво-вторых,обладаетсвоейспецификой,ичислокомандотпрограммыкпрограммеможетменятьсяоченьсильно.ВВотобразится иконкретнаяпрограмма,а во-вторых,каждаяможетпрограммаобладаетсвоейспецификой,ичислочислокомандпрограммеможетменятьсяоченьсильно.сильно.Вкомандотпрограммыпрограммыпрограммеможетменятьсяоченьсильно.спецификой,отккпрограммеменятьсяоченьсвязисссэтимэтимданнаяданнаяхарактеристикадаетлишьлишьсамоеобщеепредставлениеспецификой,и числокоманд от программык программеможетменяться оченьсильно.
Всвязиэтимданнаясамоеобщееобщеепредставлениехарактеристикадаетлишьсамоеобщеепредставлениесвязихарактеристикадаетсамоепредставлениеоооопроизводительностикомпьютера.связи с этим данная компьютера.характеристикапроизводительностикомпьютера. дает лишь самое общее представление опроизводительности Другойспособизмеренияпроизводительности заключаетсязаключаетсяопределениичислапроизводительностикомпьютера.ДругойспособизмеренияизмерениязаключаетсяввввопределенииопределениичислачислапроизводительностиопределениичислаДругойспособпроизводительностизаключаетсявещественныхопераций, выполняемыхвыполняемыхкомпьютеромзаединицувремени.ЕдиницейДругойспособопераций,измеренияпроизводительностизаключаетсяв определениичиславещественныхопераций,компьютеромзаединицуединицувремени.ЕдиницейЕдиницейкомпьютеромзаединицувремени.Единицейвещественныхвыполняемыхкомпьютеромзавремени.измеренияявляетсяFlops(Floatingpointoperationspersecond)–числооперацийсвещественныхопераций,выполняемых компьютером за единицуизмеренияявляется(Floatingpointoperationspersecond)числовремени.операцийЕдиницейFlops(Floatingpointoperationspersecond)(Floatingpointoperationspersecond)числооперацийизмеренияявляетсяFlops–––числооперацийсссплавающейточкой,производимыхкомпьютеромзаоднусекунду.Такойспособявляетсяизмерения точкой,являетсяFlops (Floatingpointoperationspersecond)– числооперацийсявляетсяплавающейточкой,производимыходнусекунду.секунду.Такойспособявляетсяявляетсяпроизводимыхкомпьютером заза однуоднусекунду.ТакойспособплавающейкомпьютеромТакойспособболееприемлемымприемлемымдля пользователя,поскольку емуизвестнавычислительнаясложностьплавающейточкой,производимыхкомпьютеромзаоднусекунду.Такойспособявляетсяболееемуизвестнавычислительнаясложностьдляпользователя,посколькуемуизвестнавычислительнаясложностьболее приемлемым для пользователя, поскольку ему известна вычислительная сложностьпрограммы,и,пользуясьэтойхарактеристикой,пользовательможетполучитьнижнююболее приемлемымдля этойпользователя,посколькуему известнавычислительнаясложностьпрограммы,и,пользуясьпользуясьпользовательможетполучитьнижнююнижнююэтойхарактеристикой,характеристикой,пользовательможетполучитьнижнююпрограммы,и,пользовательможетполучитьоценку времени ее выполнения.оценкувремениеевыполнения.программы,и,пользуясьэтойхарактеристикой,пользовательможетполучитьнижнююоценку времени ее выполнения.Однако пиковая производительность получается только в идеальных условиях, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
