Etaloni: kas tas ir? Kam tas domāts vēsture, veidi un padomi

Etaloni ir būtiska mūsu ikdienas aparatūras analīzes sastāvdaļa, tie ļauj mums piedāvāt jums zinātniski salīdzināmus dažādu komponentu, piemēram, CPU, grafisko karšu, atmiņas vienību, mērījumus . Šodien mēs veltīsim dažas līnijas tās vēsturei, tā veidiem, kā viņi darbojas, ko viņi mēra, kādi ir visizplatītākie pasākumi, un mēs arī sniegsim jums dažus padomus, kā tos veikt, un kuriem mums vajadzētu uzticēties.

Tas, ko mēs šodien zinām personālajā datorā vai mobilajā pasaulē kā etaloni, ir paņēmieni, kas mantoti no rūpnieciskās vides, kas kopš šīs revolūcijas sākuma ļāva pieņemt lēmumus, kuru pamatā ir salīdzināmi dati kontrolētā vidē.

Mūsdienu skaitļošanas pasaule izmanto šīs metodes gandrīz jebkuram no daudzajiem dažādajiem domēniem, un arī mājas lietotāji tos ir izmantojuši kā uzticamu veidu, kā uzzināt par mūsu sistēmu veiktspēju un iespējām, kā arī par svarīgu informācijas punktu, kad pieņemt svarīgus lēmumus, piemēram, iegādāties mūsu jauno datoru, mobilo tālruni, grafisko karti utt.

Šodien mēs runāsim par personālo datoru etalonu vēsturi, esošo etalonu veidiem un to, kādi mūsu sistēmas komponenti ir piemērotāki šāda veida testiem, kas ir ne tikai veiktspēja.

Satura rādītājs

Vēsture

Etalons vai mērīšanas sistēma piemēro kontrolētu vidi un atpazīstamus pasākumus, kas ir zinātniski salīdzināmi un pārbaudāmi, un ir pastāvējuši līdzās datora pasaulei kopš tā pastāvēšanas. Etalons kā tāds ir demokratizēts tiktāl, ka ir zaudēta daļa no tā būtiskās būtības, tas ir, ka to var revidēt un pārbaudīt trešās puses. Tagad mēs to vairāk izmantojam kā ātru veiktspējas salīdzinājumu, taču tā ticamības izsekojamība trešām personām noteikti ir lielā mērā zaudēta.

Klasiskākās etalonmetodes vienmēr ir atsaukušās uz sistēmas centrālā procesora skaitļošanas jaudu, lai gan pēdējā laikā tā ir mainījusies starp dažādiem komponentiem, jo ​​tie datorā ir ieguvuši pārsvaru un nozīmi.

Divas klasiskākās mērvienības, kuras joprojām tiek izmantotas, ir Dhrystones un Whetstones. Abi savā ziņā ir kļuvuši par visu sintētisko etalonu pamatu, kurus mēs šodien zinām.

Vecākais ir Whetstones (apvidus Apvienotajā Karalistē, kur atradās Apvienotās Karalistes valsts enerģijas uzņēmuma atomenerģijas nodaļa), un Dhrystone vēlāk nāca spēlējot ar pirmā vārdu (slapjš un sauss).

Pirmais tika izstrādāts 70. gados, bet otrais ir izveidots no 80. gadiem, un tie abi ir salīdzinošās veiktspējas pamatā, kas mums ir bijusi secīgu gadu laikā. Whetstones, vienkāršojot, piedāvāja ieskatu procesora skaitļošanas jaudā peldošā komata operācijās, operācijās ar lielu decimāldaļu skaitu.

Dhrystone ir tā ekvivalents, jo tas ir veltīts pamata norādījumiem bez decimālzīmēm, abi deva skaidru priekšstatu par procesora darbību no divām pilnīgi atšķirīgām, bet papildinošām pieejām. Whetstones un Dhrystone atvasināti divos jēdzienos, kurus mūsdienās izmantojam daudz biežāk, MIPS un FLOP.

Pēc šiem mērījumiem nāca citi, piemēram, FLOP (peldošā komata aritmētika - peldošā komata aritmētika), kas lielākoties tagad ir svarīgāks datorā nekā tas jebkad ir bijis, jo tas ir modernu aprēķinu pamats daudzās mūsdienu metodēs. piemēram, mākslīgā intelekta algoritmus, medicīniskos algoritmus, laika prognozi, izplūdušo loģiku, šifrēšanu utt.

LINPACK astoņdesmitajos gados izstrādāja inženieris Džeks Dongarra, un to turpina izmantot šodien, lai izmērītu visu veidu sistēmu peldošā komata skaitļošanas jaudu. Pašlaik ir versijas, kuras optimizējusi arhitektūra, CPU ražotājs utt.

FLOPS aizpilda mūsu rakstus par grafikas kartēm (protams, vienreizēja vai divkārša precizitāte izklausās pazīstami), procesoriem un ir par pamatu, lai aprēķinātu enerģijas patēriņu un aparatūras attīstību jebkuram superdatoram, kas darbojas vai tiek izstrādāts.

Mūsdienās FLOP ir vispieprasītākā veiktspējas mērīšanas vienība nozarē, taču tā vienmēr ir bijusi apvienota ar MIPS (miljoniem instrukciju sekundē), kas ir interesants mērīšanas mēraukla, jo dod mums instrukciju skaitu Pamata aritmētika, ko procesors var veikt sekundē, bet tas vairāk atkarīgs no procesora arhitektūras (ARM, RISC, x86 utt.) Un programmēšanas valodas nekā citi mērvienības.

Tā kā izrāde ir attīstījusies, reizinātāji ir notikuši. Tagad mēs mēra mājas CPU veiktspēju GIPS un GFLOPS. Bāze paliek tā pati, klasiskās aritmētiskās operācijas. Sisoft Sandra turpina piedāvāt mums šāda veida mērījumus dažos sintētiskos etalonos.

MIPS ir arī vairāk attiecināms uz CPU kā klasisku elementu, un FLOP ir paplašināts arī citās plaukstošās jomās, piemēram, bijušo procesoru procesa jauda vai vispārīgs aprēķins, kas ir ļoti orientēts uz konkrētiem uzdevumiem, piemēram, GPU, kurus mēs visi uzmontējam uz mūsu procesoriem vai uz tiem. mūsu īpašās paplašināšanas kartes.

Šiem pamatjēdzieniem laiks ir pievienojis jaunas mērvienības, kas ir tikpat svarīgas vai svarīgākas kā mūsdienu datorā vai superdatorā. Datu pārraide ir viens no šiem pasākumiem, kas ir kļuvis ļoti nozīmīgs, un to mēra IOP (ievades un izvades operācijas sekundē) un arī citos veidos, piemēram, MB / GB / TB glabāšanas pasākumos, salīdzinot ar laiku, kas nepieciešams tranzīts no viena punkta uz otru (MBps - megabaiti sekundē).

AS-SSD var izmērīt cietā diska veiktspēju MBps vai IOP.

Pašlaik pārsūtīšanas mērījumu dažādos reizinātājos mēs izmantojam arī kā veidu, kā interpretēt informācijas pārsūtīšanas ātrumu starp diviem punktiem, lai izstarotu noteiktu informāciju, mums faktiski ir jārada nedaudz vairāk informācijas. Tas ir atkarīgs no informācijas pārsūtīšanai izmantotā protokola.

Skaidrs piemērs un tas, ka mēs daudz izmantojam, ir PCI Express saskarnē. Saskaņā ar šo protokolu par katriem 8 informācijas bitiem, kurus mēs vēlamies pārvietot (0 vai 1 s), mums jāģenerē 10 informācijas biti, jo šī papildu informācija ir paredzēta komunikācijas kontrolei, kas tiek nosūtīta kļūdu labošanai, datu integritātei utt.

Citi labi zināmie protokoli, kas arī ievieš šo reālās informācijas “zaudēšanu”, ir IP, kuru jūs izmantojat, lai lasītu šo rakstu, un kas padara jūsu 300MT / s savienojumu faktiski piedāvātu nedaudz mazāku par 300mbps ātrumu.

Tāpēc mēs izmantojam Gigatransfer vai pārsūtīšanu, kad mēs atsaucamies uz neapstrādātu informāciju, ko sūta interfeiss, nevis uz informāciju, kas faktiski tiek apstrādāta uztvērējā. 8GT / s PCI Express 3.0 datu kopne faktiski sūta 6.4GBps informāciju par katru līniju, kas savienota starp punktiem. Pārsūtīšana ir kļuvusi ļoti svarīga, integrējot PCI Express protokolu visos galvenajos mājas un profesionālā datora autobusos.

Pēdējā laikā mēs arī sākām kombinēt pasākumus kā veidu, kā apstrādes jaudu saistīt ar citiem ļoti svarīgiem mūsdienu skaitļošanas faktoriem, patēriņš ir viens no šiem mēriem, kas tiek ieviests kā salīdzinoša skala starp divu sistēmu veiktspēju. Energoefektivitāte mūsdienās ir tikpat liela vai nozīmīgāka nekā procesa jauda, ​​un tāpēc ir viegli redzēt etalonus, kas salīdzina procesa jaudu atbilstoši mērāmā elementa patēriņa vatos.

Faktiski viens no lielajiem superdatoru sarakstiem neattiecas ne tik daudz uz datora bruto jaudu starp visiem tā skaitļošanas mezgliem, bet gan uz šīs jaudas attīstību, pamatojoties uz vatiem vai enerģijas daudzumu, ko patērē visa sistēma. Green500 saraksts (FLOPS par vatus - FLOPS par vatus) ir uzskatāms piemērs tam, kā patēriņš tagad ir pamats jebkuram sevi cienošam etalonam, lai gan bez šaubām mēs visi turpinām cieši aplūkot TOP500 sarakstu, kurā nav šī faktora kā kondicionējoša faktora.

Etalonu veidi

Lai gan mēs varam runāt par daudz vairāk ģimenēm vai etalonu veidiem, es vienkāršošu sarakstu divās visizplatītākajās klasēs, kas ir vistuvāk mums visiem kā vairāk vai mazāk pieredzējušiem lietotājiem.

No vienas puses, mums ir sintētiskie etaloni, kas lielākoties ir tie, kas piedāvā mums pasākumus, par kuriem mēs jau runājām iepriekš. Sintētiskie etaloni ir programmas, kas veic kontrolētus testus ar vairāk vai mazāk stabilu programmas kodu, kas orientēts uz konkrētu platformu un arhitektūru. Tās ir programmas, kas veic ļoti specifiskus testus, kuros var integrēt vienu vai vairākus mūsu komponentus, bet kur vienmēr un bez izmaiņām tiek veikts viens un tas pats tests vai testi.

Attēlu atveidošana vienmēr ir bijusi laba metode, kā zināt CPU veiktspēju mūsdienu sistēmā, jo tas ir sarežģīts uzdevums. Cinebench R15 ir arī vairāki testi, viens GPU un divi CPU, kur mēs zinām sistēmu darbību ar vairākiem kodoliem un procesa pavedieniem.

Tie piedāvā kontrolētu testa vidi, kurā nav izmaiņu, izņemot versijas, un kurās šīs izmaiņas ir pareizi dokumentētas, lai lietotājs zinātu, kuras versijas var salīdzināt. Šāda veida programmas var pārbaudīt dažādas mūsu datora apakšsistēmas atsevišķi ar citiem koda gabaliem vai īpašiem etaloniem, lai veiktu noteikta veida pārbaudi, vai kombinētas, kuras var ietekmēt viena, divu vai vairāku sistēmas komponentu veiktspēja. Spēlē integrēts etalons vai tādas programmas kā Cinebench, Sisoft Sandra, SuperPI, 3DMark,… ir skaidri sintētisko etalonu piemēri.

Citi sintētiskie etaloni, kurus mums nevajadzētu sajaukt ar reāliem etaloniem, ir tie, kas imitē reālu programmu izpildi vai kas darbību skriptus izpilda reālās programmās; tie ir arī sintētiski, jo testā nav nejaušības, PC Mark ir skaidrs piemērs sintētiskā etalona programma, kuru mēs varam sajaukt ar reālu etalonu.

Faktiskais etalons ir ļoti atšķirīga testa metode, jo tas pieņem programmas nejaušību, lai izmērītu tās veiktspēju. Spēlētāji ir pieraduši veikt šāda veida etalonus vai veiktspējas pārbaudi, kad spēles kvalitātes parametrus pielāgojam mūsu aparatūras iespējām.

Spēles veiktspējas mērīšana spēles laikā ir īsts etalons.

Atverot FPS, ko dod spēle, un mēģiniet nepārtraukti sasniegt vēlamo 60 FPS, viņi veic reālu etalonu. To pašu var ekstrapolēt uz jebkura cita veida programmu, un, ja esat izstrādātājs, optimizējot savas programmas kodu, tad jūs arī veicat reālus etalonu testus, kur izmaiņas ir jūsu kodā vai tā izpildes veidā uz platformas stabila vai mainīga aparatūra.

Abu veidu etaloni ir svarīgi, pirmie ļauj mums salīdzināt mūsu sistēmu ar citiem kontrolētā vidē, un otrais ir veids, kā optimizēt mūsu darbību, kur tiek pievienoti arī divi svarīgi faktori - nejaušība izpildē un cilvēciskais faktors. Abi faktori piedāvā papildu skatu uz tās sastāvdaļas vai sastāvdaļu darbību, kuras mēs vēlamies pārbaudīt.

Apsverumi, veicot etalonuzdevumus

Lai etalons būtu noderīgs un efektīvs, mums jāņem vērā noteikti faktori, kas ir patiešām svarīgi. Salīdzinot dažādas platformas un arhitektūras, tiek ieviests svarīgs nenoteiktības faktors, tāpēc šāda veida etaloni, kas dod iespēju salīdzināt iOS mobilos tālruņus ar Windows x86 datoriem, lai dotu piemēru, jums tie ir jāņem ar pincetēm, jo ​​tas ne tikai mainās operētājsistēmas kodola, bet procesora arhitektūras ir ļoti atšķirīgas. Šāda veida etalonu izstrādātāji (piemēram, Geekbench) ievieš korekcijas koeficientus starp to dažādajām versijām, kuras ir grūti kontrolējamas.

Tāpēc pirmais kritērijs, lai etalons būtu salīdzināms starp dažādām aparatūrām, ir tas, ka testa ekosistēma ir pēc iespējas līdzīgāka etalona platformai, operētājsistēmai, draiveriem un programmatūras versijai. Šeit noteikti būs elementi, kurus mēs nevaram kontrolēt homogenizēšanu, piemēram, grafikas kontrolieris, ja mēs pārbaudām AMD grafiku pret Nvidia grafiku, bet pārējiem mums ir jācenšas to padarīt pēc iespējas stabilāku. Šajā gadījumā mēs iekļautu arī aparatūru, jo, lai salīdzinātu grafiskās kartes, jūsu lieta ir izmantot to pašu operētājsistēmu, to pašu procesoru, tās pašas atmiņas un visus darbības parametrus, saglabājot tos vienādus, ieskaitot kvalitātes, izšķirtspējas un etalona testa parametrus. Jo stabilāka ir mūsu testa ekosistēma, jo ticamāki un salīdzināmāki būs mūsu rezultāti.

Mēs iesakām izlasīt Kā uzzināt, vai manam procesoram ir sašaurinājums?

Vēl viena lieta, kas mums jāņem vērā, ir tāda, ka etalonpārbaudes parasti ietekmē stresa koeficientu aparatūrai, kuru mēs pārbaudīsim, un parasti šo aparatūru pakļauj situācijām, kas parasti nenotiek normālas sistēmas lietošanas gadījumā. Katrs etalons, kuru mēs izmantojam no cietā diska, grafikas kartes vai procesora, pakļauj tos situācijām, kas var būt bīstamas aparatūrai, tāpēc mums ir jāveic atbilstoši pasākumi, lai stresa punkts nekļūtu par lūzuma punktu vai arī veiktspējas samazināšanas elements, jo daudzām sastāvdaļām ir aizsardzības sistēmas, ar kurām tās samazina veiktspēju, piemēram, temperatūras ārpus to izmantošanas diapazona. Atbilstoša dzesēšana, atpūtas laiks starp testiem, testējamo sastāvdaļu pareiza padeve… Visam jābūt ideālā situācijā, lai tests noritētu nevainojami.

No otras puses, mēs precīzi izmantojam arī šāda veida etalonus, lai pakļautu sistēmu stresam un redzētu tās stabilitāti šāda veida situācijās. Tas ir atšķirīgs etalona piemērošanas veids, jo tas ne tikai cenšas uzzināt veiktspēju, bet arī to, vai sistēma ir stabila un vēl jo vairāk, ja šajās stresa situācijās sistēma darbojas tā, kā tai vajadzētu būt.

Secinājums

Tiem no mums, kas nodarbojas ar datoru aparatūras profesionālu pārbaudi, etalons ir darba rīks, un, pateicoties tam, lietotājiem ir zinātnisks un pārbaudāms veids, kā precīzi salīdzināt vai zināt mūsu nākamā datora darbību katrā no tā apakšsistēmām. salīdzināms ar instrumentiem, ko izmanto rūpniecības līmenī.

Testa tabula, tāpat kā attēlā redzamā, cenšas precīzi standartizēt testa metodi, lai salīdzinošais etalons būtu pēc iespējas ticamāks un pārbaudāms, ieviešot izmaiņas, kas maina rezultātus.

Bet tāpat kā jebkuram “laboratorijas” testam, lai tas būtu uzticams, tā veikšanai ir jābūt pareizajiem apstākļiem, un vēl jo vairāk, lai tas būtu salīdzināms starp dažādām sistēmām.

Šodien mēs jums mazliet pastāstījām par šāda veida programmu vēsturi, tās dažādajiem veidiem, kā tās darbojas un kā no tām iegūt ticamu informāciju. Tie ir noderīgi, bet man tie ir tikai vēl viena informācija, kas jāpatur prātā, un es to vienmēr atstātu aiz personīgās pieredzes un aktīvās pārbaudes ar reālām programmām, kuras mēs katru dienu izmantosim.

Etaloni ir lieliski, ja mūsu lēmumu pieņemšanas procesā tiek iekļauti minimālie veiktspējas dati, taču tiem nevajadzētu definēt šos lēmumus un kā pēdējo padomu jāizvairās no sintētiskiem etaloniem, kas apgalvo, ka viņi spēj salīdzināt veiktspēju starp arhitektūrām, operētājsistēmām utt.