FACTORES DEL RENDIMIENTO DE LA CPU

FACTORES DEL RENDIMIENTO DE LA CPU

Los principales factores que influyen en el rendimiento del procesador de un ordenador son:

a)      Velocidad del reloj: Se mide en Mhz (millones de ciclos por segundo).

b)      Arquitectura: en la arquitectura de un ordenador intervienen dos cosas, por un lado, la capacidad de realizar tareas a la vez y, por otro, la longitud de palabra (número de bits en cada golpe).

c)       Número de procesadores: dependiendo del número de procesadores de un ordenador éste podrá realizar varias tareas simultáneamente o en paralelo. En el mercado nos podemos encontrar con procesadores multiproceso, multicore (dual core o quad core), mutlhilo (multihreading o hyperthreading).

Los factores son los elementos de la ecuación de rendimiento de la CPU.

♦   Número de instrucciones del programa.

♦   CPI (Número de ciclos por instrucción)

♦   Periodo de reloj / velocidad del reloj.

En vez del número de instrucciones y el CPI se puede usar el número de ciclos del programa.

¿Cómo se obtiene cada elemento de la ecuación de rendimiento?

El tiempo de CPU se obtiene corriendo el programa.

La velocidad, y por lo tanto el periodo del reloj, es parte de la documentación de la computadora.

El número de instrucciones y el CPI pueden ser más complicados.

El número de instrucciones se puede obtener:

♣   Contando las instrucciones (sin seudos) del programa.

♣   Usando un simulador del ISA.

♣   Usando un programa profiler.

♣   Usando contadores de hardware (si están disponibles).

El CPI se puede obtener:

♠   Usando un simulador de la implementación.

♠   Usando contadores de hardware.

El CPI depende de la implementación porque depende de:

♪   La estructura de la memoria.

♪   La estructura del procesador.

♪   Las instrucciones usadas en el programa.

LOS BENCHMARK

Son simplemente aplicaciones que sirven de “probadores” de desempeño, las cuales dan una idea de la potencia del equipo, aunque claro está potencia es en base a pruebas básicas, cuando en realidad el día a día es el verdadero reto a vencer.

Ahora bien, de manera un poco más detallada un Benchmark es un conjunto de procedimientos (programa o programas) para evaluar el rendimiento de un rendimiento de un sistema o componente del mismo, de manera más formal puede entenderse que un benchmark es el resultado de la ejecución de un programa informático o un conjunto de programas en una máquina, con el objetivo de estimar el rendimiento de un elemento concreto, para luego poder comparar los resultados con máquinas similares. Un Benchmark podría ser realizado en cualquiera de los componentes dentro de un equipo, ya sea CPU, RAM, GPU, etc., aunque también puede ser dirigido específicamente a una función dentro de un componente, por ejemplo, la unidad de coma flotante de la CPU, o incluso a otros programas.

 
TIPOS DE BENCHMARKING

♦   Benchmarking Interno

♦   Benchmarking Competitivo
♦   Benchmarking Funcional
♦   Benchmarking Genérico 

CUALIDADES

Los benchmark tienen las siguientes funcionalidades:

♦   Comprobar si las especificaciones de los componentes están dentro del margen propio del mismo

♦   Maximizar el rendimiento con un presupuesto dado

♦   Minimizar costos manteniendo un nivel máximo de rendimiento

♦   Obtener la mejor relación costo/beneficio (con un presupuesto o unas exigencias dadas)

OTROS TIPOS DE BENCHMARK

• Consumo de energía
• Disipación de calor
• De Juguete: detectar y medir componentes básicos de un computador
• Redes
• Reducción de ruido
• Servidores
• Soporte técnico

LEY DE AMDAHL

El aumento de rendimiento que puede obtenerse al mejorar alguna parte de una computadora puede calcularse utilizando la Ley de Amdahl.
La Ley de Amdahl establece que la mejora obtenida en el rendimiento al utilizar algún modo de ejecución más rápido está limitada por la fracción de tiempo que se pueda utilizar ese modo más rápido.
La Ley de Amdahl define la ganancia de rendimiento o aceleración (speedup) que puede lograrse al utilizar una característica particular.
Supongamos que podemos hacer una mejora en una máquina que cuando se utilice aumente su rendimiento. La aceleración es la relación: 

La aceleración nos indica la rapidez con que se realizará una tarea utilizando una máquina con la mejora con respecto a la máquina original. La Ley de Amdahl nos da una forma rápida de calcular la aceleración, que depende de dos factores: