Výkon počítače

Metriky výkonu počítače (věci, které se měří) zahrnují dostupnost, dobu odezvy, kapacitu kanálu, latenci, dobu dokončení, dobu obsluhy, šířku pásma, propustnost, relativní účinnost, škálovatelnost, výkon na watt, kompresní poměr, délku cesty instrukcí a zrychlení. K dispozici jsou srovnávací testy CPU.

AvailabilityEdit

Dostupnost systému se obvykle měří jako faktor jeho spolehlivosti – s rostoucí spolehlivostí roste i dostupnost (tj. méně výpadků). Dostupnost systému lze také zvýšit strategií zaměřenou na zvýšení testovatelnosti a udržovatelnosti, nikoliv na spolehlivost. Zlepšení udržovatelnosti je obecně snazší než spolehlivosti. Odhady udržovatelnosti (míry oprav) jsou také obecně přesnější. Protože však nejistoty v odhadech spolehlivosti jsou ve většině případů velmi velké, je pravděpodobné, že převáží problém dostupnosti (nejistota předpovědi), i když je úroveň udržovatelnosti velmi vysoká.

Doba odezvyUpravit

Doba odezvy je celková doba potřebná k odpovědi na požadavek na službu. Ve výpočetní technice může být takovou službou jakákoli jednotka práce od jednoduchého diskového IO až po načtení složité webové stránky. Doba odezvy je součtem tří čísel:

• Doba služby – Jak dlouho trvá provedení požadované práce.
• Doba čekání – Jak dlouho musí požadavek čekat na požadavky zařazené před ním do fronty, než se dostane ke spuštění.
• Doba přenosu – Jak dlouho trvá přesun požadavku k počítači provádějícímu práci a odpověď zpět k zadavateli.

Rychlost zpracováníEdit

Většina spotřebitelů si vybírá architekturu počítače (obvykle architekturu Intel IA32), aby na ní bylo možné provozovat velkou základnu již existujícího, předem zkompilovaného softwaru. Protože jsou relativně neinformovaní o počítačových benchmarcích, někteří z nich vybírají konkrétní procesor na základě pracovní frekvence (viz mýtus megahertzů).

Někteří návrháři systémů stavějící paralelní počítače vybírají procesory na základě rychlosti za dolar.

Kapacita kanálůUpravit

Kanálová kapacita je nejtěsnější horní hranice rychlosti informací, které lze spolehlivě přenášet komunikačním kanálem. Podle věty o kódování šumových kanálů je kapacita kanálu daného kanálu mezní rychlost informace (v jednotkách informace za jednotku času), které lze dosáhnout s libovolně malou pravděpodobností chyby.

Teorie informací, kterou vyvinul Claude E. Shannon během druhé světové války, definuje pojem kapacity kanálu a poskytuje matematický model, pomocí kterého ji lze vypočítat. Klíčový výsledek říká, že kapacita kanálu, jak je definována výše, je dána maximem vzájemné informace mezi vstupem a výstupem kanálu, přičemž maximalizace probíhá s ohledem na vstupní rozdělení.

LatenceEdit

Zpoždění je časová prodleva mezi příčinou a následkem určité fyzikální změny ve sledovaném systému. Latence je důsledkem omezené rychlosti, s níž může probíhat jakákoli fyzikální interakce. Tato rychlost je vždy nižší nebo rovna rychlosti světla. Proto každý fyzikální systém, který má prostorové rozměry odlišné od nuly, bude pociťovat určitý druh zpoždění.

Přesná definice zpoždění závisí na pozorovaném systému a povaze podnětu. V komunikacích je spodní hranice latence určena médiem, které se pro komunikaci používá. Ve spolehlivých obousměrných komunikačních systémech latence omezuje maximální rychlost přenosu informací, protože často existuje omezení množství informací, které jsou v daném okamžiku „v letu“. V oblasti interakce člověka se strojem má vnímatelná latence (prodleva mezi tím, co uživatel zadá, a tím, kdy počítač poskytne výsledky) silný vliv na spokojenost uživatele a použitelnost.

Počítače spouštějí soubory instrukcí nazývané proces. V operačních systémech může být provádění procesu odloženo, pokud jsou prováděny i jiné procesy. Kromě toho může operační systém naplánovat, kdy má být provedena akce, kterou proces nařizuje. Předpokládejme například, že proces vydá příkaz, aby výstupní napětí počítačové karty bylo nastaveno vysoko-nízko-vysoko-nízko a tak dále s frekvencí 1000 Hz. Operační systém se může rozhodnout upravit plánování každého přechodu (vysoký-nízký nebo nízký-vysoký) na základě interních hodin. Zpoždění je prodleva mezi příkazem procesu, který nařizuje přechod, a skutečným hardwarovým přechodem napětí z vysokého na nízké nebo z nízkého na vysoké.

Projektanti systémů vytvářejících výpočetní systémy v reálném čase chtějí zaručit odezvu v nejhorším případě. Toho lze snáze dosáhnout, když má procesor nízkou latenci přerušení a když má deterministickou odezvu.

BandwidthEdit

Šířka pásma je v počítačových sítích měření přenosové rychlosti dostupných nebo spotřebovaných datových komunikačních zdrojů, vyjadřované v bitech za sekundu nebo jejích násobcích (bit/s, kbit/s, Mbit/s, Gbit/s atd.).

Šířka pásma někdy definuje čistou přenosovou rychlost (tzv. špičkovou přenosovou rychlost, informační rychlost nebo užitečnou přenosovou rychlost fyzické vrstvy), kapacitu kanálu nebo maximální propustnost logické nebo fyzické komunikační cesty v digitálním komunikačním systému. Například testy šířky pásma měří maximální propustnost počítačové sítě. Důvodem tohoto použití je skutečnost, že podle Hartleyho zákona je maximální přenosová rychlost fyzického komunikačního spoje úměrná jeho šířce pásma v hertzích, která se někdy nazývá frekvenční šířka pásma, spektrální šířka pásma, šířka pásma RF, šířka pásma signálu nebo analogová šířka pásma.

ThroughputEdit