Производительность вычислительной системы

Первый, получивший широкое признание, тестовый набор для определения производительности вычислительной системы был принят промышленной группой SPEC (Strandard Performance Evaluation Corporatiuon) в 1995 году. Единицей нового талона, стал компьютер SPARC Station 10, оснащенный процессором Super-Sparc с тактовой частотой 40 МГц. В ранее действовавшем тестовом наборе SPEC-92 за талон был принят уже устаревший VAX 11/780.

Однако, существенное увеличение производительности процессоров и увеличение возможностей дополнительных операционных ресурсов, например кэш-памяти, опять потребовало применения принципиально нового тестового набора.

В октябре 1995 года в обращение введены новые тестовые комплекты CINT95 и CFP95. Символ "C" в названии подчеркивает ориентацию теста на оценку отдельных компонентов компьютерной системы, а именно - процессора, памяти и компилятора.

Задача комплексной оценки вычислительной системы в целом, включая периферию, графику, сетевое оборудование, системы управления баз данных оставалась за рамками компетенции тестов CINT95 и CFP95.

После тщательного анализа множества пользовательских программ стала очевидна необходимость корректировки состава задач старого набора для более адекватного отражения современных областей приложений.

Сегодня считается, что программы, составляющие новый набор, покрывают все реальные сферы применения рабочих станций и серверов.

Комитет SPEC (Strandard Performance Evaluation Corpo-ratiuon) является сегодня одним из известных разработчиков и поставщиков тестовых наборов для оценки производительности различных компьютерных конфигураций. Оценки, публикуемые комитетом SPEC, являются официальными результатами, признаваемыми всеми фирмами-производителями. Одной из причин широкого распространения и признания тестовых наборов SPEC является постоянная и достаточно адекватная реакция комитета на появление новых архитектур вычислительных систем.

Разработка и модификация тестовых наборов идет практически параллельно с развитием вычислительной техники, что во многом объясняется активным участием фирм-производителей в работе комитета SPEC.

Тестовый набор SPEC предназначен прежде всего для оценки открытых систем (их ресурсы могут наращиваться или изменяться по желанию пользователя), поэтому для него важны переносимость на различные вычислительные платформы и унифицируемость.

В тестах SPEC для проверки производительности используются массивы большого объема, позволяющие уменьшить влияние аппаратного окружения процессора на результаты тестирования. Тест SPECint оценивает скорость выполнения процессором целочисленных операций, SPECfp- операций с плавающей точкой. Периодически тесты обновляются, за эталон производительности принимаются новые вычислительные системы.

В отчет включается также относительное время выполнения тестов по сравнению свременем отработки тестов на эталонной машине, - эта оценка является основной метрикой для данного набора.

Описание конфигурации и формирование отчета происходит полностью автоматически с использованием соответствующего инструментария. При этом особое внимание уделяется стандартизации формы отчета, в котором должно присутствовать полное описание конфигурации тестируемой системы, операционной системы и ключей запуска компилятора.

Инструментарий SPEC включает в себя командный язык и соответствующую систему настройки параметров, а также средства построения и запуска тестовых программ и самого инструментария.

Производительность компьютера в целом оценивается по времени решения специально подобранных для тестирования задач. Из двух компьютеров наиболее производительным считается тот, который решает тестовые задачи за меньший промежуток времени. В тестовый набор включены программы, используемые в самых различных прикладных областях.

При анализе возможностей вычислительных систем целесообразно проводить не только их комплексное сравнение по итоговому рейтингу, составленному как среднее геометрическое по результатам выполнения всех программ, но и узко ориентированное - по конкретной программе, в случае если предполагаемое использование вычислительной системы соответствует выбранной предметной области. На производительность вычислительного устройства или вычислительной системы влияет его общая организация организация системы шин, организация памяти, организация системы ввода-вывода, скоростные характеристики периферийных устройств.