Про реальну продуктивність та ефективність ядер сучасних процесорів.
No Thumbnail Available
Date
2019
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
СНУ ім. В. Даля
Abstract
У статті розглянуті причини невідповідності пікової та реальної продуктивності комп'ютерів, дослідженні діапазони зміни реальної продуктивності та реальної ефективності ядер сучасних процесорів за наявності у виконуваних програмах таких «перешкод» для конвеєра ядра процесора, як інформаційні залежності, операції редукції, команди переходів. Розроблена модель ядра процесора. Незбалансованість в роботі ядра при виконанні реальних програм обумовлюється як особливостями програм, так і структурними рішеннями ядра процесора і комп'ютера в цілому. У статті аналіз продуктивності кожної фази моделі ядра виконується при роботі ядра в найбільш сприятливих умовах для структур ядер. Вплив «перешкод» у вигляді команд переходів, інформаційних залежностей між командами, операцій редукції на реальну продуктивність і ефективність ядра процесора розглянуто на прикладах програм «Множення матриць» і «Рішення диференціальних рівнянь в приватних похідних методом сіток». Реальна продуктивність і ефективність ядра процесора при виконанні ядра програми «Множення матриць» в ідеальних умовах складають не більше 1 команди за такт, ефективність - менше 0.25. Час роботи підсистеми виконання команд ядра процесора істотно залежить як від властивостей виконуваних програм (від кількості інформаційно залежних команд, наявності операцій редукції), так і від часу виконання команд, насамперед команд звернення до оперативної пам'яті. При виконанні багатьох реальних програм продуктивність ядра процесора визначається продуктивністю підсистеми виконання команд. Головні причини цього - інформаційні залежності між командами програми і операції редукції. Реальна продуктивність ядра процесора може бути меншою теоретичної продуктивності у багато разів.
Description
Keywords
процесор, ядро, конвеєр команд, продуктивність, ефективність, перехід, підсистема виконання команд
Citation
Недзельський Д. О., Сафонова С. О. Про реальну продуктивність та ефективність ядер сучасних процесорів. Наукові вісті Далівського університету. 2019. № 17.