Etalonai: kas tai yra? Kam jis skirtas? istorija, tipai ir patarimai

Etalonai yra svarbi mūsų kasdieninės aparatinės įrangos analizės dalis. Jie leidžia mums pasiūlyti jums moksliškai palyginamus skirtingų komponentų, tokių kaip procesoriai, grafikos plokštės, atminties elementai, matavimus. Šiandien mes skirsime keletą eilučių jos istorijai, jos tipams, kaip jie veikia, ką matuoja, kokios yra dažniausios priemonės, taip pat pateiksime keletą patarimų, kaip jas įgyvendinti ir kuriomis turėtume pasitikėti.

Tai, ką šiandien žinome asmeninių kompiuterių ar mobiliajame pasaulyje kaip etalonus, yra technologijos, paveldėtos iš pramoninės aplinkos, leidžiančios nuo šios revoliucijos pradžios priimti sprendimus, pagrįstus palyginamų duomenų pagrindu kontroliuojamoje aplinkoje.

Šiuolaikinis skaičiavimo pasaulis taiko šiuos metodus beveik bet kurioje iš daugelio skirtingų sričių, o namų vartotojai juos taip pat pasirinko kaip patikimą būdą sužinoti apie mūsų sistemų našumą ir galimybes, taip pat yra svarbi informacijos vieta, kai priimti svarbius sprendimus, pavyzdžiui, įsigyti mūsų naują kompiuterį, mobilųjį telefoną, vaizdo plokštę ir pan.

Šiandien mes kalbėsime apie asmeninių kompiuterių etalonų istoriją, esamų standartų tipus ir tai, kokie mūsų sistemos komponentai yra tinkamesni tokio tipo bandymams, kurie nėra tik našumas.

Turinio rodyklė

Istorija

Etalonas arba matavimo sistema taiko kontroliuojamą aplinką ir atpažįstamas priemones, kurios yra moksliškai palyginamos ir patikrinamos bei egzistuoja kartu su kompiuterio pasauliu, nes jis egzistuoja. Pati etalonas buvo demokratizuotas tiek, kad buvo prarasta dalis jo esmės, tai yra, kad jį gali patikrinti ir patikrinti trečiosios šalys. Dabar mes jį naudojame labiau kaip greitą veiklos rezultatų palyginimą, tačiau jo patikimumo atsekamumas trečiųjų šalių atžvilgiu tikrai buvo prarastas.

Labiausiai klasikiniai etaloniniai metodai visada buvo susiję su sistemos procesoriaus skaičiavimo pajėgumais, nors pastaruoju metu tai buvo skirtinga tarp skirtingų komponentų, nes šie kompiuteriuose įgijo pranašumą ir svarbą.

Du vis dar naudojami klasikiniai matavimo vienetai yra „Dhrystones“ ir „Whetstones“. Jie tam tikru būdu tapo visų sintetinių etalonų, kuriuos šiandien žinome, pagrindu.

Seniausias yra „ Whetstones“ (vietovė Jungtinėje Karalystėje, kurioje buvo įsikūręs Jungtinės Karalystės valstybinės energetikos įmonės atominės energijos padalinys), o Dhrystone'as vėliau žaidė su pirmosios vardu (šlapia ir sausa).

Pirmasis buvo sukurtas aštuntajame dešimtmetyje, o antrasis - aštuntajame dešimtmetyje ir abu yra palyginamųjų rezultatų, kuriuos turėjome iš eilės, pagrindas. „Whetstones“, supaprastindamas, pateikė įžvalgą apie procesoriaus skaičiavimo galią atliekant slankiojo kablelio operacijas, operacijas su daugybe skaitmenų po kablelio.

„ Dhrystone“ yra jo atitikmuo, nes jis skirtas pagrindinėms instrukcijoms be skaitmenų po kablelio. Abi jos pateikė aiškų procesoriaus veikimo vaizdą iš dviejų visiškai skirtingų, tačiau vienas kitą papildančių metodų. „Whetstones“ ir „Dhrystone“ išplaukia į dvi sąvokas, kurias šiandien naudojame daug dažniau, MIPS ir FLOP.

Po šių matavimų atsirado kiti, tokie kaip FLOP (slankiojo kablelio aritmetika - slankiojo kablelio aritmetika), kuris kompiuteriu iš esmės yra svarbesnis nei kada nors anksčiau, nes jis yra pažangių skaičiavimų pagrindas daugelyje šiuolaikinių metodų. tokius kaip dirbtinio intelekto algoritmai, medicininiai algoritmai, orų prognozavimas, miglota logika, šifravimas ir kt.

„LINPACK“ sukūrė inžinierius Jackas Dongarra devintajame dešimtmetyje ir toliau naudojamas šiandien visų tipų sistemų slankiojo kablelio skaičiavimo pajėgumui matuoti. Šiuo metu yra versijų, optimizuotų pagal architektūrą, procesoriaus gamintoją ir kt.

„ FLOPS“ užpildo mūsų straipsnius apie grafikos korteles (neabejotinai vienkartinis ar dvigubas tikslumas skamba pažįstamai), procesorius ir yra pagrindas apskaičiuoti bet kokio veikiančio ar tobulinamo superkompiuterio galios reikalavimus ir aparatinės įrangos tobulinimą.

Šiandien FLOP yra labiausiai reikalingas našumo matavimo vienetas pramonėje, tačiau jis visada buvo derinamas su MIPS (milijonai instrukcijų per sekundę), kuris yra įdomus matavimo matas, nes jis suteikia mums daugybę instrukcijų. Pagrindinė aritmetika, kurią procesorius gali atlikti per sekundę, tačiau tai labiau priklauso nuo procesoriaus architektūros (ARM, RISC, x86 ir kt.) Ir programavimo kalbos nei kiti matavimo vienetai.

Spektakliui tobulėjant, multiplikatoriai įvyko. Dabar matuojame namų procesorių našumą GIPS ir GFLOPS. Bazė išlieka ta pati, klasikinės aritmetinės operacijos. „Sisoft Sandra“ ir toliau siūlo mums šio tipo matavimus kai kuriais savo sintetiniais etalonais.

MIPS taip pat buvo labiau pritaikytas procesoriui kaip klasikiniam elementui, o FLOP išplėtė ir kitas klestinčias sritis, tokias kaip perdirbimo pajėgumas arba buvusių procesorių bendras apskaičiavimas, labai orientuotas į konkrečias užduotis, pavyzdžiui, GPU, kuriuos mes visi naudojame savo procesoriams ar mūsų dedikuotos išplėtimo kortelės.

Prie šių pagrindinių sąvokų laikas pridėjo naujų matavimo vienetų, kurie yra daug svarbesni ar svarbesni nei šiuolaikiniame kompiuteryje ar superkompiuteryje. Duomenų perdavimas yra viena iš šių priemonių, kuri tapo labai svarbi ir šiuo metu matuojama IOP (įvesties ir išvesties operacijos per sekundę) bei kitomis formomis, tokiomis kaip MB / GB / TB saugojimo priemonės, palyginti su laiku, kurio reikia perėjimas iš vieno taško į kitą (MBps - megabaitai per sekundę).

AS-SSD gali išmatuoti standžiojo disko našumą MBps arba IOP.

Šiuo metu perdavimo matavimą skirtinguose jo daugikliuose taip pat naudojame kaip būdą interpretuoti informacijos perdavimo tarp dviejų taškų greitį, kai norėdami skleisti tam tikrą informaciją, mes iš tikrųjų turime sukaupę šiek tiek daugiau informacijos. Tai priklauso nuo informacijos perdavimo naudojamo protokolo.

Aiškus pavyzdys, kad mes daug naudojame, yra „PCI Express“ sąsajoje. Pagal šį protokolą kiekvienam 8 informacijos bitui, kurį norime perkelti (0 arba 1 s), turime sugeneruoti 10 bitų informacijos, nes ta papildoma informacija skirta komunikacijos, siunčiamos klaidoms taisyti, duomenų vientisumui ir pan., Valdymui.

Kiti gerai žinomi protokolai, taip pat pristatantys šį tikrosios informacijos „praradimą“, yra IP, kurį jūs naudojate skaityti šį straipsnį ir dėl kurio jūsų 300MT / s ryšys iš tikrųjų siūlo šiek tiek mažiau nei 300mbps greitį.

Todėl mes naudojame „ Gigatransfer“ arba perkėlimą, kai kalbame apie neapdorotą informaciją, kurią siunčia sąsaja, o ne apie informaciją, kuri iš tikrųjų apdorojama imtuve. „ 8GT / s“ PCI Express 3.0 duomenų magistralė iš tikrųjų siunčia 6.4 GBps informacijos apie kiekvieną liniją, sujungtą tarp taškų. Perkėlimas tapo labai svarbus integruojant PCI Express protokolą į visus pagrindinius namų ir profesionalaus kompiuterio autobusus.

Pastaruoju metu mes taip pat pradėjome derinti matavimus kaip būdą susieti perdirbimo galią su kitais labai svarbiais šiuolaikinio skaičiavimo veiksniais, o vartojimas yra viena iš šių priemonių, kuri įvedama kaip lyginamoji skalė tarp dviejų sistemų veikimo. Energijos vartojimo efektyvumas šiandien yra daug svarbesnis nei proceso galia, todėl nesunku pamatyti etalonus, pagal kuriuos proceso galia lyginama pagal matuojamo elemento sunaudotos vatus.

Tiesą sakant, vienas iš didžiausių superkompiuterių sąrašų susijęs ne tiek su bendrąja kompiuterio galia tarp visų jo skaičiavimo mazgų, kiek apie šios galios vystymąsi, remiantis vatais ar visos sistemos sunaudota energija. „Green500“ sąrašas (FLOPS už vatą - FLOPS už vatą) yra aiškus pavyzdys, kaip dabar sunaudojimas yra pagrindinis bet kokio save gerbiančio etalono atžvilgiu, nors, be jokios abejonės, mes visi toliau atidžiai žiūrime į TOP500 sąrašą, kuriame šis faktorius nėra sąlyginis faktorius.

Lyginamųjų standartų tipai

Nors mes galime kalbėti apie daug daugiau šeimų ar etalonų tipų, aš supaprastinsiu sąrašą dviejose labiausiai paplitusiose klasėse, kurie yra arčiausiai mūsų visų, kaip daugiau ar mažiau pažengusių vartotojų.

Viena vertus, turime sintetinius etalonus, kurie iš esmės yra tie, kurie siūlo mums priemones, apie kurias kalbėjome anksčiau. Sintetiniai etalonai yra programos, kurios atlieka kontroliuojamus testus su daugiau ar mažiau stabiliu programos kodu, orientuotu į konkrečią platformą ir architektūrą. Tai yra programos, kurios vykdo labai specifinius testus, į kuriuos galima integruoti vieną ar kelis mūsų komponentus, tačiau ten, kur visada atliekamas tas pats testas ar testai, be pakeitimų.

Vaizdo pateikimas visada buvo geras būdas žinoti procesoriaus veikimą šiuolaikinėje sistemoje, nes tai yra sudėtinga užduotis. „Cinebench R15“ taip pat turi keletą testų, vieną - GPU ir du - procesoriui, kur galime žinoti sistemų su keliomis šerdimis ir proceso gijomis našumą.

Jie siūlo kontroliuojamą testavimo aplinką, kurioje nėra jokių pakeitimų, išskyrus versijas, ir kur šie pakeitimai yra tinkamai užfiksuoti, kad vartotojas žinotų, kurias versijas galima palyginti. Šio tipo programos gali išbandyti skirtingus mūsų kompiuterio posistemius atskirai, naudodamos kitus kodo elementus arba konkrečius etalonus tam tikro tipo bandymams atlikti, arba kartu, kuriuos gali paveikti vieno, dviejų ar daugiau sistemos komponentų veikimas. Į žaidimą integruotas etalonas arba tokios programos kaip „ Cinebench“, „Sisoft Sandra“, „ SuperPI“, „ 3DMark“… yra aiškūs sintetinių etalonų pavyzdžiai.

Kiti sintetiniai etalonai, kurių neturėtume painioti su tikraisiais etalonais, yra tie, kurie imituoja realių programų vykdymą arba kurie vykdo veiksmų scenarijus realiose programose. Jie taip pat yra sintetiniai, nes bandyme nėra atsitiktinumų, PC Mark yra aiškus pavyzdys. sintetinio etalono programa, kurią galime supainioti su tikru etalonu.

Faktinis etalonas yra labai skirtingas bandymo metodas, nes jis sutinka su atsitiktinumu naudojant programą jos veikimui įvertinti. Žaidėjai yra įpratę atlikti tokio tipo etalonus ar našumo testus, kai žaidimo kokybės parametrus deriname prie savo aparatinės įrangos galimybių.

Išmatuoti žaidimo našumą žaidžiant yra tikras etalonas.

Kai atidarote žaidimo teikiamą FPS ir bandote nuolat pasiekti norimą 60 FPS, tada jie atlieka tikrą etaloną. Tą patį galima ekstrapoliuoti bet kurios kitos rūšies programoms, o jei esate kūrėjas, kai optimizuojate savo programos kodą, tada darote ir realius etaloninius testus, kurių metu keičiasi jūsų kodas arba jo vykdymo būdas platformoje. stabili ar kintama techninė įranga.

Svarbus yra abiejų tipų etalonas, pirmieji leidžia palyginti mūsų sistemą su kitomis kontroliuojamoje aplinkoje, o antrieji - tai būdas optimizuoti mūsų veiklą, kur pridedami du svarbūs veiksniai: atsitiktinumas vykdant ir žmogiškasis faktorius. Abu veiksniai suteikia papildomą požiūrį į komponento ar komponentų, kuriuos norime išbandyti, veikimą.

Apsvarstymai, kai atliekamas lyginamasis tyrimas

Kad etalonas būtų naudingas ir efektyvus, turime atsižvelgti į tam tikrus veiksnius, kurie yra tikrai svarbūs. Palyginimas tarp skirtingų platformų ir architektūrų įveda svarbų neapibrėžtumo faktorių, todėl šio tipo etalonai, suteikiantys galimybę palyginti „iOS“ mobiliuosius telefonus su „Windows x86“ kompiuteriais, kad pateiktumėte pavyzdį, turite juos paimti su pincetu, nes jis ne tik keičiasi operacinės sistemos branduolio, tačiau procesorių architektūros labai skiriasi. Šio tipo etalonų kūrėjai (pavyzdžiui, „Geekbench“) nustato pataisos koeficientus tarp skirtingų versijų, sunkiai kontroliuojamų.

Todėl pirmasis lyginamosios etiketės, kurią galima palyginti su skirtinga aparatūra, raktas yra tas, kad bandymo ekosistema būtų kuo panašesnė į etaloninę platformą, operacinę sistemą, tvarkykles ir programinės įrangos versiją. Čia tikrai bus elementų, kurių negalime kontroliuoti homogenizuodami, pavyzdžiui, grafikos valdiklį, jei patikrinsime AMD grafiką su „Nvidia“ grafika, tačiau likusius turime stengtis padaryti kiek įmanoma stabilesnę. Tokiu atveju taip pat įtrauktume ir aparatinę įrangą, nes norint palyginti grafikos korteles, jūsų dalykas yra naudoti tą pačią operacinę sistemą, tą patį procesorių, tas pačias atmintines ir visus veikimo parametrus, laikant juos vienodais, įskaitant kokybės, skiriamąją gebą ir testo parametrus etalone. Kuo stabilesnė mūsų bandymo ekosistema, tuo patikimesni ir palyginami bus mūsų rezultatai.

Mes rekomenduojame perskaityti Kaip sužinoti, ar mano procesoriuje yra trūkumų?

Kitas dalykas, į kurį turime atsižvelgti, yra tas, kad lyginamieji testai paprastai turi aparatūros, kurią mes išbandysime, streso faktorių, ir paprastai tai aparatūra patiria tokiose situacijose, kurios paprastai neįvyks įprasto sistemos naudojimo metu. Kiekvienas etalonas, kurį mes paimame iš savo kietojo disko, vaizdo plokštės ar procesoriaus, patenka į situacijas, kurios gali būti pavojingos aparatinei įrangai, todėl turime nustatyti tinkamas priemones, kad streso taškas netaptų lūžio tašku ar taip pat našumo mažinimo elementas, nes daugelis komponentų turi apsaugos sistemas, su kuriomis jie sumažina savo veikimą, pavyzdžiui, esant temperatūrai už jų naudojimo ribų. Tinkamas aušinimas, poilsio laikotarpiai tarp bandymų, teisingas bandomų komponentų tiekimas… Viskas turėtų būti idealioje situacijoje, kad testas vyktų sklandžiai.

Kita vertus, mes taip pat naudojame būtent tokio tipo etalonus, norėdami patirti sistemos stresą, kad pamatytume jos stabilumą tokio tipo situacijose. Tai yra kitoks etalono taikymo būdas, nes siekiama ne tik žinoti veikimą, bet ir tai, ar sistema yra stabili ir dar daugiau, jei šiose stresinėse situacijose sistema veikia taip, kaip turėtų.

Išvada

Tiems iš mūsų, kurie profesionaliai išbando kompiuterinę techninę įrangą, etalonas yra darbo įrankis, kurio dėka vartotojai turi mokslinį ir patikrinamą būdą tiksliai palyginti ar žinoti mūsų kito kompiuterio našumą kiekviename jo posistemyje. panašus į įrankius, naudojamus pramoniniame lygmenyje.

Testo lentelė, kaip ir tokia, kokią matote paveikslėlyje, siekia tiksliai suvienodinti bandymo metodą, kad palyginamasis etalonas būtų kuo patikimesnis ir išbandomas pateikiant variacijas, kurios modifikuoja rezultatus.

Bet kaip ir bet kuris „laboratorinis“ testas, kad jis būtų patikimas, turi būti sudarytos tinkamos sąlygos jį atlikti, o juo labiau, kad jis būtų palyginamas tarp skirtingų sistemų.

Šiandien mes jums šiek tiek papasakojome apie tokio tipo programų istoriją, skirtingas jos rūšis, kaip jos veikia ir kaip iš jų gauti patikimą informaciją. Jie yra naudingi, tačiau man tai yra tik dar viena informacija, kurią reikia atsiminti, ir aš visada tai laikyčiau asmenine patirtimi ir aktyviu testavimu su tikromis programomis, kurias naudosime kiekvieną dieną.

Etaloniniai rodikliai yra puikūs, jei į mūsų sprendimų priėmimo procesą įtraukiami minimalūs našumo duomenys, tačiau jie neturėtų apibrėžti tų sprendimų ir, kaip paskutinis patarimas, vengti sintetinių etalonų, kurie, kaip teigiama, gali palyginti architektūros, operacinių sistemų ir kt. Našumą.