Unidad I: Performance. Arquitectura de Computadoras Esteban Peláez Andrés Airabella Facundo Aguilera

Transcripción

1 Unidad I: Performance Arquitectura de Computadoras Esteban Peláez Andrés Airabella Facundo Aguilera

2 Comprar una Computadora MAC PC Notebook 2010 Unidad I 2

3 Elegir mi Computadora Procesador Sistema Operativo 2010 Unidad I 3

4 Que influye 2010 Unidad I 4

5 Performance Definición: Desempeño con respecto al rendimiento de una computadora, un dispositivo, un sistema operativo, un programa o una conexión a una red Unidad I 5

6 Performance Avión Cantidad de Pasajeros Distancia Crucero Velocidad Crucero Pasajeros x Un de Velocidad Boeing Boeing Concorde Douglas DC Unidad I 6

7 Performance Tiempo de Respuesta: Tiempo entre el comienzo y final de una tarea (Tiempo de Ejecución). Throughput: cantidad de tareas hechas en un tiempo dado. Performance= 1 Tiempo de ejecución 2010 Unidad I 7

8 Performance Performance A= Performance B= 1 Tiempo de ejecución A 1 Tiempo de ejecución B Performance A Tiempo de ejecución B = Performance B Tiempo de ejecución A =n 2010 Unidad I 8

9 Midiendo Performance CPU time: es el tiempo que una CPU consume ejecutando una Tarea y no incluye los tiempos de espera, o de entrada salida. CPU time User CPU time System CPU time 2010 Unidad I 9

10 Midiendo Performance System Performance: referido al tiempo transcurrido en un sistema. CPU Performance: referido al CPU time. Todas las computadoras usan un clock único y conocido Unidad I 10

11 Midiendo Performance CPU Execution time=cpu clock cycles clock cycle time CPU Execution time= CPU clock cycles clock rate 2010 Unidad I 11

12 Ejemplo Un programa se ejecuta en 10 segundos en la computadora A, que tiene un clock de 400 Mhz. Se desea diseñar una computadora B que ejecute el programa en 6 segundos. Pero esta mejora requiere 1,2 veces de ciclos de clock que utiliza la computadora A. Cual es la tasa de clock de la computadora B Unidad I 12

13 Ejemplo CPU Time A = CPU clock cycles A Clock rate A 10 segundos= CPU clock cycles A 400 X 10 6 cycles segundos CPU clock cycles A =10 segundos X 400 X 10 6 cycles segundos CPU clock cycles A =4000 X 10 6 cycles 2010 Unidad I 13

14 Ejemplo CPU Time B = 1,2 CPU clock cycles A Clock rate B 6 segundos= 1, cycles Clock rate B Clock rate B = 1, cycles 6 segundos Clock rate B =800 MHz 2010 Unidad I 14

15 Interacción Hardware Software CPU clock cycles=cant. de Instrucciones CPI CPI: promedio de ciclos de clock que necesita una instrucción para ser ejecutada. El CPI provee una forma de comparar dos diferentes implementaciones del mismos set de instrucciones 2010 Unidad I 15

16 Interacción Hardware Software CPU time=contador Instrucciones CPI Clock cycle time Contador Instrucciones CPI CPU time= Clock cycle time CPU clock cycles= CPI X C i=1 C i : cantidad de instrucciones de la clase i ejecutada. CPI i : promedio de ciclos por instrucción. n 2010 Unidad I 16

17 Ejemplo Se tiene dos implementaciones de la misma arquitectura del set de instrucciones: Maquina A tiene un periodo de reloj de 1 ns y una CPI de 2 para algunos programas. Maquina B tiene un periodo de reloj de 2 ns y una CPI de 1,2 para los mismos programas. Cuál máquina es mas rápida para un programa de N instrucciones y por cuanto? 2010 Unidad I 17

18 Ejemplo CPU clock cycles A =I 2,0 CPU clock cycles B =I 1,2 CPU time A =I 2,0 1 ns=2 I ns CPU time b =I 1,2 2 ns=2,4 I ns CPU performance A CPU performance B = Execution time B Execution time A = 2,4 time I ns 2time I ns =1, Unidad I 18

19 Ley de Amdahl Speedup= Performance usando la mejora Performance sin mejora Speedup= Tiempode ejecución sin la mejora Tiempo de ejecución con la mejora 2010 Unidad I 19

20 Ley de Amdahl Execution time new =Execution time old 1 Fraction e Fraction e Seedup e Speedup overall = Execution time old Execution time new = 1 1 Fraction e Fraction e Seedup e 2010 Unidad I 20

21 Ejemplo Suponer que se esta considerando una mejora que se ejecuta 10 veces mas rápido que la maquina original pero solo es utilizada el 40% del tiempo. Calcular el Speedup obtenido con la mejora 2010 Unidad I 21

22 Ejemplo Fraction enhanced =0,4 Speedup enhanced =10 Speedup overall = 1 1 0,4 0,4 10 Speedup overall 1, Unidad I 22