Datorprestanda

Datorprestandamätningar (saker att mäta) inkluderar tillgänglighet, svarstid, kanalkapacitet, latens, sluttid, servicetid, bandbredd, genomströmning, relativ effektivitet, skalbarhet, prestanda per watt, komprimeringsförhållande, instruktionsvägslängd och hastighet. Benchmarks för processorer finns tillgängliga.

AvailabilityEdit

Accessbarhet för ett system mäts vanligtvis som en faktor av dess tillförlitlighet – när tillförlitligheten ökar, ökar också tillgängligheten (det vill säga mindre stilleståndstid). Ett systems tillgänglighet kan också ökas genom strategin att fokusera på att öka testbarheten och underhållbarheten och inte på tillförlitligheten. Det är i allmänhet lättare att förbättra underhållbarheten än tillförlitligheten. Uppskattningar av underhållbarhet (reparationsfrekvens) är också i allmänhet mer exakta. Eftersom osäkerheterna i tillförlitlighetsuppskattningarna i de flesta fall är mycket stora är det dock troligt att det dominerar tillgänglighetsproblemet (prediktionsosäkerhet), även om underhållbarhetsnivåerna är mycket höga.

SvarstidRedigera

Svarstid är den totala tid det tar att svara på en begäran om tjänst. Inom datateknik kan denna tjänst vara vilken arbetsenhet som helst, från en enkel disk IO till laddning av en komplex webbsida. Svarstiden är summan av tre tal:

• Tjänstgöringstid – Hur lång tid det tar att utföra det begärda arbetet.
• Väntetid – Hur lång tid begäran måste vänta på begäranden som står i kö före den innan den får köa.
• Överföringstid – Hur lång tid det tar att flytta begäran till den dator som utför arbetet och svaret tillbaka till den som begärt det.

BearbetningshastighetRedigera

De flesta konsumenter väljer en datorarkitektur (normalt Intel IA32-arkitektur) för att kunna köra en stor bas av redan existerande, förkompilerad programvara. Eftersom de är relativt oinformerade om datorjämförelser väljer en del av dem en viss CPU baserat på driftfrekvens (se myten om megahertz).

En del systemkonstruktörer som bygger parallella datorer väljer CPU:er baserat på hastigheten per dollar.

KanalkapacitetRedigera

Kanalkapacitet är den snävaste övre gränsen för den informationshastighet som tillförlitligt kan överföras via en kommunikationskanal. Enligt noisy-channel coding theorem är kanalkapaciteten för en given kanal den begränsande informationshastighet (i enheter av information per tidsenhet) som kan uppnås med godtyckligt liten felsannolikhet.

Informationsteorin, som utvecklades av Claude E. Shannon under andra världskriget, definierar begreppet kanalkapacitet och tillhandahåller en matematisk modell med hjälp av vilken man kan beräkna den. Det viktigaste resultatet anger att kanalens kapacitet, enligt definitionen ovan, ges av maximeringen av den ömsesidiga informationen mellan kanalens ingång och utgång, där maximeringen sker med avseende på ingångsfördelningen.

LatencyEdit

Latency är en tidsfördröjning mellan orsaken och effekten av en viss fysisk förändring i det system som observeras. Latency är ett resultat av den begränsade hastighet med vilken varje fysisk interaktion kan äga rum. Denna hastighet är alltid lägre eller lika med ljusets hastighet. Därför kommer varje fysiskt system som har rumsliga dimensioner som skiljer sig från noll att uppleva någon form av latens.

Den exakta definitionen av latens beror på det system som observeras och på stimuleringens karaktär. Inom kommunikation bestäms den nedre gränsen för latenstid av det medium som används för kommunikation. I tillförlitliga tvåvägskommunikationssystem begränsar latenstiden den maximala hastigheten för överföring av information, eftersom det ofta finns en gräns för hur mycket information som är ”på väg” vid varje ögonblick. När det gäller interaktion mellan människa och maskin har märkbar latens (fördröjning mellan vad användaren beordrar och när datorn ger resultatet) en stark inverkan på användarens tillfredsställelse och användbarhet.

Datorer kör uppsättningar av instruktioner som kallas för en process. I operativsystem kan utförandet av processen skjutas upp om andra processer också utförs. Dessutom kan operativsystemet schemalägga när den åtgärd som processen beordrar ska utföras. Anta till exempel att en process beordrar att ett datorkorts spänningsutgång ska ställas in hög-låg-hög-låg och så vidare med en hastighet av 1000 Hz. Operativsystemet kan välja att justera schemaläggningen av varje övergång (hög-låg eller låg-hög) baserat på en intern klocka. Latensen är fördröjningen mellan processinstruktionen som beordrar övergången och maskinvaran som faktiskt överför spänningen från hög till låg eller från låg till hög.

Systemkonstruktörer som bygger datorsystem i realtid vill garantera svar i värsta fall. Det är lättare att göra när processorn har låg avbrottslatens och när den har deterministisk respons.

BandwidthEdit

I datanätverk är bandbredd ett mått på bithastighet för tillgängliga eller förbrukade datakommunikationsresurser, uttryckt i bitar per sekund eller multiplar av det (bit/s, kbit/s, Mbit/s, Gbit/s etc.).

Bandbredd definierar ibland nettobithastigheten (även kallad toppbithastighet, informationshastighet eller användbar bithastighet för fysiskt skikt), kanalkapacitet, eller den maximala genomströmningen av en logisk eller fysisk kommunikationsväg i ett digitalt kommunikationssystem. Bandbreddstester mäter t.ex. den maximala genomströmningen i ett datornätverk. Anledningen till denna användning är att enligt Hartleys lag är den maximala datahastigheten för en fysisk kommunikationslänk proportionell mot dess bandbredd i hertz, som ibland kallas frekvensbandbredd, spektralbandbredd, RF-bandbredd, signalbandbredd eller analog bandbredd.

GenomströmningRedigera

I allmänna termer är genomströmning produktionshastigheten eller hastigheten med vilken något kan bearbetas.

I kommunikationsnätverk är genomströmning i huvudsak synonymt med digital bandbreddskonsumtion. I trådlösa nät eller cellulära kommunikationsnät är systemets spektraleffektivitet i bit/s/Hz/områdesenhet, bit/s/Hz/plats eller bit/s/Hz/cell, den maximala systemgenomströmningen (aggregerad genomströmning) dividerad med den analoga bandbredden och något mått på systemets täckningsområde.

I integrerade kretsar har ofta ett block i ett dataflödesdiagram en enda ingång och en enda utgång, och arbetar med diskreta informationspaket. Exempel på sådana block är FFT-moduler eller binära multiplikatorer. Eftersom enheterna för genomströmning är reciproken av enheten för spridningsfördröjning, som är ”sekunder per meddelande” eller ”sekunder per utgång”, kan genomströmning användas för att relatera en beräkningsenhet som utför en dedikerad funktion, t.ex. en ASIC eller inbäddad processor, till en kommunikationskanal, vilket förenklar systemanalysen.

Relativ effektivitetRedigera

SkalbarhetRedigera

Skalbarhet är förmågan hos ett system, ett nätverk eller en process att hantera en växande arbetsmängd på ett dugligt sätt eller dess förmåga att utvidgas för att tillgodose denna tillväxt

StrömförbrukningEdit

Mängden el som datorn använder. Detta blir särskilt viktigt för system med begränsade strömkällor som solenergi, batterier, mänsklig kraft.

Prestanda per wattEdit

Systemkonstruktörer som bygger parallella datorer, till exempel Googles hårdvara, väljer CPU:er baserat på deras hastighet per watt effekt, eftersom kostnaden för att driva CPU:n överväger kostnaden för själva CPU:n.

KomprimeringsförhållandeRedigera

Komprimering är användbart eftersom det bidrar till att minska resursanvändningen, till exempel datalagringsutrymme eller överföringskapacitet. Eftersom komprimerade data måste dekomprimeras för att kunna användas medför denna extra bearbetning beräkningskostnader eller andra kostnader genom dekomprimering; denna situation är långt ifrån en gratis lunch. Datakomprimering är föremål för en kompromiss mellan utrymme och tidskomplexitet.

Storlek och viktRedigera

Detta är en viktig prestandaegenskap för mobila system, från de smarta telefoner du har i fickan till de bärbara inbäddade systemen i rymdfarkoster.

MiljöpåverkanRedigera

Den effekt som en dator eller datorer har på miljön, både under tillverkning och återvinning och under användning. Mätningar görs med målet att minska avfallet, minska farliga material och minimera en dators ekologiska fotavtryck.

TransistorantalEdit

Transistorantalet är antalet transistorer i en integrerad krets (IC). Transistorantalet är det vanligaste måttet på komplexiteten hos integrerade kretsar.