Как измеряется производительность процессора?
Обновлено: 22.11.2024
Эти чипы постоянно становятся меньше и мощнее. Однако при покупке вам, вероятно, не следует рассматривать ничего ниже 2 ГГц. Более высокие числа дают лучшую производительность. Учитывайте это при принятии решения в зависимости от ваших потребностей.
Кроме того, компьютеры имеют определенный объем памяти для запуска программ и хранения данных. Вы увидите характеристики оперативной памяти и емкости жесткого диска для хранения данных, когда будете покупать ноутбук. Опять же, конкретные цифры изменятся, поэтому эмпирическое правило заключается в том, чтобы искать ноутбук с более высокими номерами оперативной памяти, если вы чувствуете, что вам нужно больше места для хранения.
ОЗУ — это память, необходимая для простого доступа к программам и их запуска. Чипы оперативной памяти бывают разных типов, включая DRAM, SDRAM и последнюю версию DDR2. Ищите не менее 1 гигабайта (ГБ) оперативной памяти для повседневных вычислений.
Чипы оперативной памяти оцениваются по скорости доступа, которая определяет, насколько быстро может быть выполнен запрос данных из вашей системы. Вы можете увидеть скорость оперативной памяти, измеряемую в мегагерцах (МГц). Сегодня 800 МГц можно было бы считать приемлемой скоростью доступа. Обратите внимание, что существует два распространенных типа ОЗУ — SRAM и DRAM, при этом DRAM является более эффективным.
Ваш жесткий диск имеет определенный объем для хранения данных, измеряемый в гигабайтах (ГБ). В наши дни вам, вероятно, следует искать жесткий диск объемом не менее 250 ГБ, но жесткие диски могут иметь огромную емкость, причем самая большая из них измеряется в терабайтах (ТБ, измеряется в тысячах гигабайт). ).
Вашему ноутбуку требуется некоторый объем оперативной памяти для запуска операционной системы. Для Windows 8.1 требуется 1 ГБ оперативной памяти для 32-разрядной системы и 2 ГБ для 64-разрядной системы. Также требуется 16 ГБ места на жестком диске для 32-разрядной системы и 20 ГБ для 64-разрядной системы. Обратитесь к руководству пользователя вашего компьютера, чтобы узнать, какая у вас система.
У вашего процессора несколько ядер. Большинство современных процессоров представляют собой многоядерные процессоры, такие как линейки процессоров i3, i5 и i7 от Intel. Многоядерность означает, что два или более процессора участвуют в чтении и выполнении программных инструкций, когда вы используете свой ноутбук. Те, у кого два процессора, называются двухъядерными, те, у кого четыре процессора, называются четырехъядерными, и процессоры с шестью ядрами называются шестиъядерными.
Суть в том, что чем больше у вас ядер, тем быстрее ваш ноутбук может обрабатывать инструкции, поскольку все ядра могут работать одновременно, что делает возможным многозадачность. (Многозадачность — это когда вы запускаете несколько программ одновременно, например, воспроизводите музыку, загружаете файлы из Интернета, запускаете антивирусную проверку и работаете в текстовом процессоре — и все это одновременно. )
При покупке процессора или настольного компьютера вы часто обращаете внимание на тактовую частоту. Эти измерения, рассчитанные в мегагерцах и гигагерцах или МГц и ГГц, рассказывают лишь небольшую часть истории вашего центрального процессора, или ЦП. Помимо определения тактовой частоты, современные средства измерения ЦП также учитывают другие факторы, чтобы получить представление о том, насколько хорошо процессор работает.
Объяснение тактовой частоты
Наиболее широко используемым показателем для сравнения процессоров является тактовая частота. Например, процессор с частотой 2 ГГц будет считаться более быстрым, чем процессор с частотой 2,5 ГГц. Теоретически, когда два процессора полностью загружены, процессор с более высокой тактовой частотой будет обрабатывать на 500 миллионов бит данных больше, чем процессор с более низкой тактовой частотой. Часы устанавливаются с помощью небольшого кварцевого кристалла и часто могут варьироваться в зависимости от того, насколько эффективна ваша система охлаждения. Запуск процессора на более высокой тактовой частоте, чем та, для которой он был разработан, является обычной практикой, называемой «разгоном». Но герцы измеряют только буквальное количество сигналов, которые могут быть пропущены процессором за одну секунду, тогда как реальная обработка намного сложнее.
Инструкций в секунду
Короче говоря, тактовые частоты мало что говорят о том, насколько быстро работает ЦП. При измерении ЦП многие эксперты пытаются считать миллионы инструкций в секунду или MIPS. MIPS смотрит, сколько инструкций может пройти через «конвейер» процессора, от получения инструкции до полной обработки ее результата. Хотя измерение MIPS позволяет лучше понять производительность процессора, оно все же может ввести в заблуждение относительно того, насколько быстро ваш процессор может выполнять код. Это связано с оптимизацией улучшений, обнаруженных во многих процессорах, которые часто не используются инструментами измерения MIPS, например отдельные процессоры с плавающей запятой.
Многоядерная обработка
Современные процессоры поставляются в пакетах с несколькими «ядрами».Каждое из ядер имеет собственный набор возможностей обработки, что позволяет выполнять инструкции одновременно. Четырехъядерный процессор с частотой 2,8 ГГц означает, что четыре отдельных процессора с частотой 2,8 ГГц работают в одном пакете с одноядерным процессором с частотой 2,8 ГГц. Таким образом, количество ядер стало еще одним важным показателем производительности.
Другие факторы
Непосредственно перед окончанием срока службы линейка процессоров Pentium 4 достигла тактовой частоты 3,8 ГГц; между тем, его преемник только недавно достиг той же отметки тактовой частоты. Спорный прирост производительности, несмотря на стагнацию тактовых частот, связан с другими новшествами. Pentium 4, например, имел 21-этапный конвейер. Это означает, что любая инструкция должна была пройти все 21 этап, а любые сбои или перенаправления приводили к перезапуску 21-этапного процесса. Новый процессор, напротив, имеет меньше этапов конвейера обработки. Это означает, что новый процессор более эффективно обрабатывает инструкции. Кроме того, разные процессоры имеют разные уровни кэш-памяти обработки. Более высокий объем кэш-памяти позволяет процессору быстро получать доступ к часто используемым инструкциям и лучше устранять ошибки страниц. В результате сопоставимые процессоры с большим объемом кэш-памяти часто работают лучше.
Программы измерения скорости процессора
Качественные потребительские программы измерения ЦП, также называемые программами сравнительного анализа, измеряют ряд различных факторов. Вы должны взять эти факторы в совокупности, чтобы получить хорошее представление о том, как работает ваш процессор. С этой целью эти программы сравнительного анализа часто возвращают пользовательское значение оценки для различных тестов. Совокупный балл можно просмотреть вместе с баллами, относящимися к конкретным функциям. Например, программное обеспечение может измерять как производительность одного ядра в процессоре, так и производительность при одновременной нагрузке на все ядра. Затем эти индивидуальные и совокупные оценки можно сравнить с результатами других ЦП, прошедших ту же программу тестирования, чтобы получить относительное представление о фактической производительности ЦП.
Истекшее время и пропускная способность – это два разных способа измерения скорости. Прошедшее время является лучшим показателем скорости процессора, поскольку оно меньше зависит от других компонентов системы. При количественной оценке производительности процессора считается, что она обратно пропорциональна времени выполнения.
Существует два разных способа работы со скоростью процессора. Тот, кто покупает компьютер, в первую очередь заботится о «результате» — насколько быстро он будет делать то, что клиент хочет сделать с ним. Потребности клиентов в оценке лучше всего удовлетворяются эталонными тестами.
Компьютерные архитекторы не могут полагаться только на оценку производительности. Для оценки требуется реализация процессора, поэтому она малопригодна при разработке нового процессора или модификации существующего процессора. Компьютерным архитекторам нужны инструменты анализа производительности, чтобы они могли прогнозировать повышение производительности.
При измерении скорости чего-либо существует два вида показателей. Вы можете измерить, сколько времени требуется, чтобы что-то сделать, или вы можете измерить, сколько делается в единицу времени. Первое называется временем отклика, временем доступа, временем передачи или временем выполнения в зависимости от контекста. Последнее называется пропускной способностью.
При измерении скорости чего-либо существует два вида показателей. Вы можете измерить, сколько времени требуется, чтобы что-то сделать, или вы можете измерить, сколько делается в единицу времени. Первое называется временем отклика, временем доступа, временем передачи или временем выполнения в зависимости от контекста. Последнее называется пропускной способностью.
Прошедшее время
Прошедшее время измеряет время, прошедшее с начала какого-либо действия до его завершения. Фраза время отклика часто используется в контексте операционных систем и графического пользовательского интерфейса. Фраза время доступа используется для оценки систем хранения данных. Фраза узловая задержка используется для оценки ссылок в компьютерных сетях. Фраза время выполнения используется для оценки процессоров.
Пропускная способность
Показатель пропускной способности – это количество чего-либо в единицу времени. Пропускная способность операционных систем часто измеряется количеством задач или транзакций в единицу времени. Для систем хранения или сетей пропускная способность измеряется в байтах или битах в единицу времени. Для процессоров важным компонентом производительности является количество инструкций, выполняемых в единицу времени.
При количественной оценке производительности процессора считается, что она обратно пропорциональна времени выполнения. Следовательно, коэффициенты производительности инвертируются из коэффициентов времени. То есть коэффициент производительности рассчитывается следующим образом.
| коэффициент улучшения производительности | = | производительность после изменения | = | время выполнения до изменения |
| производительность до изменения | время выполнения после изменения | < /tr>