Referenciaértékek: mi ez? Mire szolgál? történelem, típusok és tippek

A referenciaértékek a napi hardver elemzésünk nélkülözhetetlen részei, lehetővé teszik számunkra, hogy tudományos szempontból összehasonlítható mérést kínáljunk különböző komponensek, például processzorok, grafikus kártyák, tárolóegységek stb. Között . Ma néhány vonalat fogunk szentelni a történelemnek, annak típusainak, működésének, mérésének, a leggyakoribb intézkedéseknek, és néhány tippet is adunk nektek, hogyan kell ezeket végrehajtani, és melyekben kell megbíznunk.

Amit ma a PC-ben vagy a mobil világban referenciaértékként ismertünk, az ipari környezetből örökölt technikák, amelyek a forradalom kezdete óta lehetővé teszik az összehasonlítható adatokra alapozott döntéshozatalt egy ellenőrzött környezetben.

A modern számítástechnika világa ezeket a technikákat a sokféle domain szinte bármelyikére alkalmazza, és az otthoni felhasználók ezeket is megbízható módszerként alkalmazzák rendszerük teljesítményének és képességeinek megismerésére, valamint fontos információpontként, ha fontos döntések meghozatala, például új számítógép, mobiltelefon, grafikus kártya stb. vásárlása

Ma a PC-referenciaértékek történetéről, a létező benchmark- típusokról és a rendszerünk mely alkotóelemei közül választunk jobban az ilyen típusú tesztekhez, amelyek nemcsak a teljesítmény.

Tartalom index

történelem

A benchmark vagy a mérési rendszer ellenőrzött környezetet és felismerhető intézkedéseket alkalmaz, amelyek tudományosan összehasonlíthatók és ellenőrizhetők, és létezésük óta együtt léteznek a számítógép világával. A referenciaértéket mint olyan demokratizálódott arra a pontra, hogy alapvető lényegének egy része elveszett, azaz hogy harmadik személyek ellenőrizhetők és ellenőrizhetők legyenek. Most inkább a teljesítmény gyors összehasonlítására használjuk, de a valódiság harmadik fél általi nyomon követhetősége minden bizonnyal nagymértékben elveszett.

A legklasszikusabb benchmark módszerek mindig utaltak a rendszer processzorának számítási kapacitására, bár az utóbbi időben ez különféle komponensek között változott, mivel ezek egyre nagyobb szerepet játszottak a számítógépen.

A még mindig alkalmazott legklasszikusabb mértékegységek a Dhrystones és a Whetstones. Mindkettő valamilyen módon a szintetikus referenciaértékek alapjává vált, amelyeket ma ismerünk.

A legrégebbi a Whetstones (az Egyesült Királyságban található az a hely, ahol az Egyesült Királyság állami hatalmi társaságának atomenergia részlege található), és Dhrystone később az első nevével játszott (nedves és száraz).

Az első a 70-es években készült, a második pedig a 80-as évekből származik, és mindkettő képezi az összehasonlító teljesítmény alapját, amely a következő években volt. A Whetstones egyszerűsítve bepillantást nyújtott a processzor számítási teljesítményéhez lebegőpontos műveleteknél, sok tizedesjegyű műveleteknél.

A Dhrystone a párja, mivel tizedesjelek nélküli alapvető utasításoknak szentel, mindkettő világos képet adott a processzor teljesítményéről két teljesen eltérő, de egymást kiegészítő megközelítésből. A Whetstones és a Dhrystone két olyan fogalomból származik, amelyeket manapság sokkal gyakrabban használunk: MIPS és FLOP.

Ezek után a mérések után jöttek olyanok, mint a FLOP (lebegőpontos aritmetika - lebegőpontos aritmetika), amely nagymértékben fontosabb a számítógépen, mint valaha, mivel sok modern technika alapja a fejlett számítás. például mesterséges intelligencia algoritmusok, orvosi algoritmusok, időjárás-előrejelzés, fuzzy logika, titkosítás stb.

A LINPACK-et Jack Dongarra mérnök fejlesztette ki az 1980-as években, és ma is továbbra is használják minden típusú rendszer lebegőpontos számítási képességének mérésére. Jelenleg vannak olyan verziók, amelyeket az építészet, a processzor gyártója stb.

A FLOPS kitölti cikkeinket grafikus kártyákról (természetesen az egy vagy kétszeres pontosságú hangok ismerősnek tűnnek), a processzorokról, és ezek képezik az alapot a működő vagy fejlesztés alatt álló szuperszámítógép energiaigényének és hardverfejlesztésének kiszámításához.

A FLOP manapság a legszükségesebb teljesítménymérő egység az iparban, de mindig kombinálta a MIPS-rel (millió utasítás másodpercenként), amely érdekes mérési intézkedés, mivel megadja nekünk az utasítások számát. Alapvető aritmetika, amelyet egy processzor másodpercenként képes végrehajtani, de ez inkább a processzor architektúrájától (ARM, RISC, x86 stb.) És a programozási nyelvtől függ, mint más mértékegységekhez.

Az előadás előrehaladtával a szorzók megtörténtek. Most megmérjük az otthoni CPU-k teljesítményét a GIPS és a GFLOPS segítségével. Az alap változatlan marad, a klasszikus számtani műveletek. A Sisoft Sandra továbbra is kínál ilyen típusú méréseket szintetikus referenciaértékein belül.

A MIPS- t szintén jobban alkalmazták a CPU-ra, mint egy klasszikus elemre, és a FLOP kiterjedt más virágzó területekre is, például a korábbi processzorok feldolgozási kapacitására vagy általános kiszámítására, amelyek nagyon specifikus feladatokra irányulnak, például a GPU-kra, amelyeket mindannyian a processzorokra vagy a dedikált bővítőkártyáink.

Ezekhez az alapfogalmakhoz az idő olyan nagy vagy fontosabb új mértékegységeket ad hozzá a modern számítógéphez vagy szuperszámítógéphez hasonlóan. Az adatátvitel egyike ezeknek az intézkedéseknek, amelyek nagyon fontosak lettek, és amelyeket jelenleg IOP-ban mérnek (bemeneti és kimeneti műveletek másodpercenként), és más formákban is, például MB / GB / TB tárolási intézkedések, összehasonlítva az ahhoz szükséges idővel átmenet az egyik pontról a másikra (MBps - megabájt másodpercenként).

Az AS-SSD méri a merevlemez teljesítményét MBps vagy IOP formátumban.

Jelenleg az átviteli mértéket is használjuk annak különféle szorzóiban, hogy értelmezzük az információ áthaladásának sebességét két pont között, amikor bizonyos információk kibocsátásához valójában valamivel több információt kellett előállítanunk. Ez az információ továbbításához használt protokolltól függ.

Világos példa, és sokat használunk a PCI Express felületen. E protokoll értelmében minden 8 információs bitre, amelyet át akarunk mozgatni (0 vagy 1 s), 10 bites információt kell előállítanunk, mivel ez a kiegészítő információ a kommunikáció vezérlésére szolgál, amelyet hibajavításhoz, adat integritáshoz stb. Küldünk.

Más közismert protokollok, amelyek szintén bevezetik a valós információk ezen veszteségét, az IP, amelyet a cikk elolvasásához használnak, és amely miatt a 300MT / s-os kapcsolat valójában valamivel kevesebb, mint 300mbps sebességet kínál.

Ezért a Gigatransfer-et vagy az átvitelt akkor használjuk, amikor a felület által elküldött nyers információkra vonatkozunk, nem pedig a rádióerősítőben ténylegesen feldolgozott információkra. A 8GT / s PCI Express 3.0 adatbusz valójában 6, 4 GBps információt küld minden egyes pont között összekapcsolt vonalra. Az átvitel nagyon fontos szerepet játszik a PCI Express protokollnak az otthoni és a professzionális számítógép összes fő buszjába történő integrálásával.

Az utóbbi időben azt is elkezdtük, hogy az intézkedéseket kombináljuk a feldolgozási teljesítménynek a modern számítástechnika más nagyon fontos tényezőivel való összekapcsolásának egyik módjaként, és a fogyasztás az egyik ilyen intézkedés, amelyet két rendszer teljesítményének összehasonlító skálájaként vezetünk be. Az energiahatékonyság manapság ugyanolyan vagy ennél fontosabb, mint a folyamatteljesítmény, ezért könnyű összehasonlító referenciákat találni, amelyek összehasonlítják a folyamat teljesítményét az elem fogyasztásának teljesítménye alapján.

Valójában a szuperszámítógépek egyik nagy listája nem annyira utal a számítógép bruttó teljesítményére az összes számítási csomópontja között, hanem a teljesítmény fejlesztésére a teljes rendszer fogyasztásán alapuló watt vagy energia alapján. A Green500 lista (FLOPS per watt - FLOPS per watt) egyértelmű példa arra, hogy a fogyasztás most alapvető jelentőségű bármely önbecsületes referenciaérték szempontjából, bár kétségtelenül mindannyian továbbra is szorosan megvizsgáljuk a TOP500 listát, amelyben nem szerepel ez a tényező kondicionáló tényezőként.

A referenciaértékek típusai

Bár sokkal több családról vagy referenciaértékekről beszélhetünk, egyszerűsíteni fogom a két leggyakoribb osztályt, amelyek mindannyiunkhoz, többé-kevésbé haladó felhasználókhoz legközelebb esnek.

Egyrészt olyan szintetikus referenciaértékeink vannak, amelyek nagyrészt azok, amelyek olyan intézkedéseket kínálnak, amelyekről már korábban beszéltünk. A szintetikus referenciaértékek olyan programok, amelyek ellenőrzött teszteket hajtanak végre többé-kevésbé stabil programkóddal, egy adott platformon és architektúránál. Ezek olyan programok, amelyek nagyon specifikus teszteket hajtanak végre, amelyek képesek egy vagy több összetevőt integrálni, de ahol ugyanazt a tesztet vagy teszteket mindig elvégzik, változtatások nélkül.

A képmegjelenítés mindig jó módszer volt a CPU teljesítményének megismerésére egy modern rendszerben, mivel ez igényes feladat. A Cinebench R15-nek több tesztje is van, az egyik a GPU-ra és a kettő a CPU-ra, ahol megismerhetjük a többmagos és folyamatszálakat tartalmazó rendszerek teljesítményét.

Kontrollált tesztkörnyezetet kínálnak, ahol a verziók kivételével nincs változás, és ahol ezeket a változásokat megfelelően dokumentálják, hogy a felhasználó tudja, mely verziók hasonlíthatók össze. Az ilyen típusú programok különféle számítógépes alrendszereket tesztelhetnek különféle kódszámokkal vagy meghatározott referenciákkal egy bizonyos típusú teszt elvégzéséhez, vagy kombinálva, amelyeket befolyásolhat egy, két vagy több rendszerösszetevő teljesítménye. A játékba integrált benchmark, vagy olyan programok, mint a Cinebench, Sisoft Sandra, SuperPI, 3DMark,… egyértelmű példák a szintetikus referenciaértékekre.

Egyéb szintetikus referenciaértékek, amelyeket nem szabad összekeverni a valódi referenciaértékekkel, azok, amelyek szimulálják a valódi programok végrehajtását, vagy amelyek végrehajtják a szkripteket a valódi programokban, szintén szintetikusak, mivel a tesztben nincs véletlenszerűség, a PC Mark egy világos példa egy szintetikus benchmark program, amelyet összetéveszthetünk egy valódi benchmarccal.

A tényleges referenciaérték nagyon eltérő tesztelési módszer, mivel elfogadja annak véletlenszerűségét, hogy egy programot teljesítményének mérésére használnak. A játékosok hozzászoktak az ilyen típusú referenciaértékekhez vagy teljesítményteszthez, amikor a játék minőségi paramétereit a hardverünk lehetőségeihez igazítottuk.

A játék teljesítményének mérése játék közben valódi mércé.

Amikor kinyitja a játék által megadott FPS-t, és folyamatosan megpróbálja elérni a kívánt 60FPS-t, akkor valódi benchmarkot hajtanak végre. Ugyanez kiterjeszthető bármilyen más típusú programra, és ha fejlesztő vagy, akkor a program kódjának optimalizálásakor valódi benchmark teszteket is végez, ahol a változás az Ön kódja, vagy annak végrehajtásának módja egy platformon. stabil vagy változó hardver.

Mindkét típusú referenciaérték fontos, az első lehetővé teszi a rendszerünk összehasonlítását másokkal egy ellenőrzött környezetben, a második pedig a működésünk optimalizálásának egyik módja, ahol két fontos tényező is hozzáadódik: a végrehajtás véletlenszerűsége és az emberi tényező. Mindkét tényező további szempontot kínál az ellenőrizni kívánt alkatrész vagy alkatrészek teljesítményéhez.

Szempontok a benchmarking során

Ahhoz, hogy a benchmark hasznos és hatékony legyen, bizonyos tényezőket figyelembe kell vennünk, amelyek valóban fontosak. A különféle platformok és architektúrák összehasonlítása fontos bizonytalansági tényezőt vezet be, ezért az ilyen típusú referenciamutatók lehetővé teszik az iOS mobiltelefonok és a Windows x86 számítógépek összehasonlítását. Példaként meg kell adni őket csipesszel, mivel ez nem csak változik operációs rendszer kernel, de a processzor architektúrája nagyon különbözik. Az ilyen típusú referenciamutatók fejlesztői (például a Geekbench) bevezik a korrekciós tényezőket a különféle verziók között, amelyeket alig lehet ellenőrizni.

Ezért a benchmarknak az első kulcsa ahhoz, hogy összehasonlítható legyen a különböző hardverek között, az, hogy a tesztökoszisztéma a lehető legjobban hasonlítson a benchmark platformhoz, az operációs rendszerhez, az illesztőprogramokhoz és a szoftververzióhoz. Bizonyára vannak olyan elemek, amelyeket nem tudunk ellenőrizni a homogenizációval, mint például a grafikus vezérlő, ha az AMD grafikákat az Nvidia grafikákkal teszteljük, de a többi részben meg kell próbálnunk a lehető legstabilabbá tenni. Ebben az esetben a hardvert is belefoglalnánk, mivel a grafikus kártyák összehasonlításához az a lényeg, hogy ugyanazt az operációs rendszert, ugyanazt a processzort, ugyanazokat a memóriákat és az összes működési paramétert használja, és ugyanazokat tartja, beleértve a minőség, a felbontás és a teszt paramétereit a benchmarkban. Minél stabilabb a vizsgálati ökoszisztéma, annál megbízhatóbb és összehasonlíthatóbb lesz eredményeink.

Azt javasoljuk, hogy olvassa el a Hogyan tudhatom meg, hogy a processzoromban van-e szűk keresztmetszete?

Egy másik dolog, amit figyelembe kell vennünk, hogy a benchmarking tesztek általában stresszhatással vannak a hardverre, amelyet tesztelni fogunk, és ezt a hardvert általában olyan helyzeteknek vetik alá, amelyek általában nem fordulnak elő a rendszer normál használatakor. Minden referenciaérték, amelyet a merevlemezről, a grafikus kártyáról vagy a processzorról veszünk, olyan helyzetekre bocsátja őket, amelyek veszélyesek lehetnek a hardverre, tehát meg kell határoznunk a megfelelő intézkedéseket, hogy a stresszpont ne váljon töréspontjává vagy a a teljesítménycsökkentés egyik eleme, mivel sok alkatrész rendelkezik olyan védelmi rendszerekkel, amelyekkel csökkentik azok teljesítményét például olyan hőmérsékletek esetén, amelyek a felhasználási tartományon kívül esnek. Megfelelő hűtés, a vizsgálatok közötti pihenőidő, a vizsgált alkatrészek megfelelő adagolása… mindennek ideális helyzetben kell lennie, hogy a teszt zökkenőmentesen működjön.

Másrészt, pontosan ezt a típusú referenciaértékeket is használjuk annak érdekében, hogy a rendszert stressznek tegyük ki, hogy lássa annak stabilitását az ilyen típusú helyzetekben. Ez egy másik módszer a referenciaérték alkalmazására, mivel nem csak a teljesítmény megismerésére törekszik, hanem arra is, hogy a rendszer stabil, és még inkább, ha a rendszer úgy működik, ahogy kellene ezekben a stresszes helyzetekben.

következtetés

Azok számára, akik a számítógépes hardver professzionális tesztelésére törekszünk, a benchmark működő eszköz, és ennek köszönhetően a felhasználók tudományos és ellenőrizhető módon tudják pontosan összehasonlítani vagy megismerni a következő számítógép teljesítményét az egyes alrendszerekben. hasonló az ipari szinten használt szerszámokhoz.

A teszttáblázat, mint például a képen látható, a tesztelési módszer pontosságát kívánja szabványosítani, hogy az összehasonlító referenciaérték a lehető legmegbízhatóbb legyen, és ellenőrizhető az eredmények módosító variációk bevezetésekor.

De mint minden „laboratóriumi” vizsgálat, annak megbízhatóságához a megfelelő feltételeknek is fenn kell állniuk annak elvégzéséhez, és még inkább ahhoz, hogy összehasonlítható legyen a különböző rendszerek között.

Ma kissé beszéltünk neked az ilyen típusú programok történetéről, különféle típusairól, működéséről és arról, hogyan lehet megbízható információt szerezni tőlük. Hasznosak, de számomra csak egy újabb információ, amelyet szem előtt kell tartani, és ezt mindig a személyes tapasztalatok és az aktív tesztelés mögé tegyem , valódi programokkal, amelyeket minden nap használunk.

A referenciaértékek megfelelőek ahhoz, hogy a minimális teljesítményadatokat behozzák a döntéshozatali folyamatunkba, de nem szabad meghatározni ezeket a döntéseket, és utolsó tanácsként kerülni kell azokat a szintetikus referenciaértékeket, amelyek állítólag képesek összehasonlítani a teljesítményt az architektúrák, az operációs rendszerek stb. Között.