Основные типы компьютеров (стр. 1 из 2)
Для сравнения производительности процессоров применяются различные способы измерения. Для сравнения процессоров с одинаковой архитектурой (или близких по системе команд и совпадающих по разрядности операндов) применялся показатель, равный усредненному числу операций, выполняемых за единицу времени. Чтобы по возможности не привязываться к быстродействию памяти, операции обычно подразумевали регистровые операнды. На таком принципе построена единица измерения MIPS (MegaInstructionPerSecond), означающая число миллионов выполненных инструкций за секунду. Во времена процессоров 80/86 и 80/26 их производительность (вместе с указанием типа) достаточно четко характеризовалась тактовой частотой. В последующих моделях процессоров стали появляться довольно значительные изменения архитектуры, в результате которых тактовая частота перестала быть почти единственным фактором, определяющим производительность.
Для измерения производительности при выполнении вычислений с плавающей точкой вместо единицы MIPS применяется FLOPS (FLoatingpointOperationsPerSecond) со всеми возможными десятичными приставками – MFLOPS, GFLOPS, TFLOPS…
Для сравнения производительности 32-битных процессоров с архитектурой х86 фирма Intelв 1992 году предложила свою единицу измерения: iCOMPIndex(IntelCOmparativeMicroprocessorPerformance). Эти измерения позволяют дать конечному пользователю упрощенный способ определения относительной мощности конкретного процессора. Для определения производительности определяется скорость выполнения определенной смеси 16- и 32- битных операций 4-ч категорий: целочисленных, с плавающей точкой, скорость обработки графики и видео. Измерения проводятся при установке процессора в системную плату, оптимальную для его архитектуры. Полученные относительные скорости входят в общий показатель с определенными весовыми коэффициентами. В качестве базового процессора, по отношению к которому определяются относительные скорости, был принят i486SX-25, его индекс равен 100.
| i386SX-20 | 32 | i486DX2-50 | 231 |
| i386SX-25 | 39 | i486DX-50 | 249 |
| i386DX-25 | 49 | i486DX2-66 | 297 |
| i386SX-33 | 56 | Pentium 60 МГц | 510 |
| i386DX-33 | 68 | Pentium 66МГц | 567 |
| i486SX-20 | 78 | Pentium 75МГц | 610 |
| i486SX-25 | 100 | Pentium 90 МГц | 735 |
| i486DX-25 | 122 | Pentium 100 МГц | 815 |
| i486SX-33 | 136 | Pentium 120 МГц | 1000 |
| i486DX-33 | 166 | Pentium 133МГц | 1110 |
Таблица 1: Индексы производительности iCOMP Index
В 1996 году была введена новая единица: iCOMPIndex 2.0, отличающаяся набором показателей и весовыми коэффициентами, а также выбором базового процессора. Им теперь стал Pentium 120 Мгц, принятый в качестве процессора начального уровня (по прежней шкале его производительность составляла 1000 единиц). Значения индекса iCOMP 2.0 нельзя сравнивать со значениями, полученными при оценке с использованием более ранних версий iCOMP, так как использовались разные наборы тестов.
Появление нового показателя вызвано общей тенденцией преобладающего применения 32-битных операций, в результате чего из тестовой смеси исключили 16-битные инструкции.
| Тип приложения | iCOMP Index | iCOMP Index 2.0 |
| 32-битное | 30 % | 100 % |
| 16-битное | 70 % | 0 % |
Таблица 2: Соотношение 16 и 32 битных приложений в iCOMP Indexи iCOMP Index 2.0
Существуют три основные тенденции развития рынка и роста производительности, которые нашли свое отражение в формуле расчета производительности.
1. Развитие современных эталонных тестов, которые наилучшим образом отражают реальную работу популярных приложений.
2. Ускорение перехода к 32-битным операционным системам и приложениям на настольных системах.
3. Внедрение средств мультимедиа, телекоммуникаций и 3-мерной графики.
Значения индекса iCOMP 2.0 основаны на результатах оценки производительности процессора при выполнении целочисленных операций, операций с плавающей запятой, обработки мультимедиа. В свою очередь, оценка производительности операций с мультимедиа складывается из четырех компонентов - производительности аудиосистемы, производительности видеосистемы, производительности системы обработки изображений и производительности трехмерной графики.
В общем виде формула подсчета индекса представлена ниже:
 |
Индекс iCOMP 2.0 дает простую относительную меру производительности. Это не эталонный тест, а совокупность результатов эталонных тестов, использованных для вычисления индекса относительной производительности процессоров. Индекс измеряет производительность на традиционных и “тяжелых” (high-end) деловых приложениях, используя тесты CINTи CFP95 от SPEC, CPUmark32 от Ziff-Davisи NortonSI32 от фирмы Symantec.
В таблице представлена информация о категории тестов, их весовых коэффициентах
и значениях 
. | i | Категория | Тест | Коэффициент ,% | Коэффициент |
| 1 | Деловые приложения | CPUmark32 | 40 | 270 |
| 2 | High-end | Norton SI32 | 15 | 32.4 |
| 3 | Целочисленные вычисления | SPECint_base95 | 20 | 3.55 |
| 4 | Вычисления с плавающей точкой | SPECfp_base95 | 5 | 2.19 |
| 5 | Мультимедиа | Intel Media Benchmark | 20 | 99.87 |
Таблица 3: Эталонные значения в iCOMPIndex 2.0
Приведем таблицу, содержащую значения всех тестов, включенных в iCOMPIndex 2.0, для процессора IntelPentiumProcessor 200 MHz.
| Тест | CPUmark32 | Norton SI32 | SPECint_ base95 | SPECfp_ base95 | Intel Media Benchmark |
| BMi | 382 | 43.8 | 5.00 | 2.98 | 153.06 |
Таблица 4: Результаты тестов для PentiumProcessor 200 MHz
Используя формулу расчета индекса iCOMPIndex 2.0, значения из таблицы 3 и таблицы 4, самостоятельно получим индекс производительности iCOMPIndex 2.0 для процессора PentiumProcessor 200 MHz.
 |
Вычислив это выражение, получим 142,3775364. После округления, iCOMPIndex 2.0 для процессора PentiumProcessor 200 MHz равен 142.
Сравним этот ответ с табличным, приведенным в таблице 5.
| Тип процессора | iCOMP Index 2.0 |
| Pentium®Pro Processor 200MHz | 220 |
| PentiumPro Processor 180MHz | 197 |
| PentiumPro Processor 150MHz | 168 |
| PentiumProcessor 200MHz | 142 |
| PentiumProcessor 166MHz | 127 |
| PentiumProcessor 150MHz | 114 |
| PentiumProcessor 133MHz | 111 |
| PentiumProcessor 120MHz | 100 |
| PentiumProcessor 100MHz | 90 |
| PentiumProcessor 90MHz | 81 |
| PentiumProcessor 75MHz | 67 |
Таблица 5: Индексы производительности iCOMPIndex 2.0
Тесты производительности при выполнении целочисленных операций эмулируют работу пользователей с повседневными типовыми приложениями типа текстовых процессоров, электронных таблиц, финансовых, презентационных программ и др.
Традиционные наборы тестовых программ не были разработаны для измерения производительности систем при работе с современными приложениями, богатыми графикой, звуком и видео. Наборы тестовых мультимедиа-программ были специально разработаны для эмуляции работы стандартного пользователя с такими средствами, как видео MPEG1 и MPEG2, цифровой звук Dolby, файлы в формате AVI, обработка изображений или видеоконференции, а также с аналогичными приложениями, насыщенными различными данными.
Приложения, применяющие технику трехмерной визуализации, такие как игры, все чаще используют улучшенную производительность операций с плавающей точкой, чтобы поддерживать насыщенные текстуры и расширенные эффекеты освещения. Производительность операций с плавающей точкой - критический фактор для прикладных программ автоматизированного рабочего места типа CAD (CAD - Computer Aided Design).
Рассмотрим подробно тесты, составляющие iCOMPINDEX 2.0.
Производительность процессора Pentium при выполнении действий с целыми 32-разрядными числами в среде Windows иллюстрируется с помощью обычно используемых эталонных тестов Windows. Эти эталонные тесты демонстрируют высокие потенциальные возможности процессора Pentium корпорации Intel, когда на нем выполняются 32-разрядные приложения.
CPUmark32* представляет собой работающий в среде Windows 32-разрядный эталонный тест, созданный в Ziff-Davis Labs. Этот тест был разработан для измерения потенциальной производительности при выполнении будущих 32-разрядных приложений.
Norton SI32* является 32-разрядным тестом, работающим под Windows 95. Он предназначен для сравнения производительностей систем однотипной конфигурации (центральный процессор, кэш второго уровня и оперативная память) при выполнении 32-разрядных приложений. Этот эталонный тест является составной частью модуля SYSINFO*, входящего в состав Norton Utilities* for Windows 95.
На рис.1 и 2 показана производительность процессоров Pentium корпорации Intel, при выполнении этих двух популярных 32-разрядных тестов.
 |
Рисунок 1: CPUmark32
 |
Рисунок 2: NortonSI32