Rendimientos y costes

Transcripción

1 Rendimientos y costes Curso

2 Qué es el Rendimiento? El Rendimiento es un parámetro que indica el nivel de computación de la máquina y la velocidad a la que produce los resultados. El Rendimiento es directamente proporcional al Coste.

3 Por qué medir el Rendimiento? La medida del Rendimiento da una idea del comportamiento de la Arquitectura. Identiica las posibilidades existentes de mejora.

4 Factores que aectan al Rendimiento Capacidad de la máquina: Fácil de predecir. Comportamiento de los programas: Diícil de predecir: Diseño de los algoritmos Estructuras de datos Compilador Habilidad del programador

5 Factores de Rendimiento (I) Frecuencia: Número de ciclos por segundo del reloj. Tiempo de ciclo: # ciclos s τ 1

6 Factores de Rendimiento (II) CPI: Número de ciclos por instrucción. Es una media: Las instrucciones más complicadas necesitan más ciclos que las sencillas. Se mide respecto a un conjunto de instrucciones dado y sobre una carga de trabajo estándar. Ic: Número de instrucciones de un programa.

7 Factores de Rendimiento (III) T: Tiempo de ejecución de un programa (sólo tiempo de CPU). T: Tiempo de ejecución de un programa (completo) T Ic CPI τ p: ciclos CPU m: # de accesos a memoria k: ciclos de CPU / acceso a memoria Ic CPI T Ic ( p + m k) τ

8 Rendimiento vs. Atributos del Sistema

9 Factores de Rendimiento (IV) MIPS: Millones de instrucciones / segundo. MIPS T Ic Ic Ic CPI 10 τ CPI 10 6 Throughput: Número de programas / segundo. W 1 1 p T Ic CPI τ Ws < Wp, debido a las operaciones de E/S

10 Factores de Rendimiento (V) Speed-up: % de incremento en el rendimiento tras aplicar una serie de mejoras. SU t t inicial inal Ej: SU 100 ns 80 ns % más rápido

11 Ley de Amdahl La ganancia en el rendimiento obtenida en un sistema está limitada por la racción del sistema que se beneicia de la mejora. Sea la racción del sistema sobre la que se aplica la mejora: SU tinicial t inal (1 ) tinicial + tinicial ((1 ) + SU sistema t t inicial inal t inicial t ((1 mejora inicial ) + SU mejora ) (1 SU mejora 1 ) + SU ) mejora

12 Ley de Amdahl: Ejemplo El rendimiento del motor representa el 25% en el rendimiento total del vehículo. El resto depende de otros actores, como el índice aerodinámico o los neumáticos. Calcular el Speed-up de un coche al cual se le ha cambiado el motor por otro con un 40% más de rendimiento. SU sistema 1 (1 0.25) + SU mejora % más rendimiento

13 Benchmarks Conjunto estándar de programas para comparar el rendimiento de distintos sistemas. Tipos: Programas reales. Núcleos de programas. Programas de juguete: Unas líneas de código. Ej.: Criba de Eratóstenes, Puzzle, Quicksort. Programas de prueba (Benchmarks): Programas sintéticos que simulan la recuencia de operaciones en programas reales. Ej.: Whetstone, Dhrystone.

14 Benchmarks Suites Conjunto de programas para medir el rendimiento en un amplio abanico de aplicaciones: SPEC89: 10 programas SPEC92: 6 programas enteros y 14 en punto lotante SPEC95: 10 programas enteros y 10 en punto lotante SPEC2000.