Раздел 4 Технология оценки производительности параллельных вычислительных систем

Раздел 4 Технология оценки производительности параллельных вычислительных систем 1

Краткое описание технологии • Нас интересует влияние различных свойств программы, выполняемой на параллельной ВС, на скорость вычислений. • Следует составить перечень свойств, существенно влияющих на производительность. • Варьируя каждое из выявленных свойств, хочется получить количественную оценку зависимости ускорения (приращения скорости) от варьируемого свойства. 2

Иерархия способов оценки производительности N Способ оценки 1 Время переключения транзисторов (20 пс) 2 Время переключения логических элементов (100 пс) 3 Тактовая частота(3*109) 4 Времена выполнения команд (1… 10 нс) 5 Интенсивность потока результатов на выходе АЛУ (109… 1010 кмд/с) 6 Тестовые последовательности команд 7 Тестовые задачи Влияющие факторы Технология изготовления микросхем Скорость переключения транзисторов, и скорость перезаряда паразитных емкостей, схемотехника логических элементов Логическая «глубина» тактируемых слоев Аппаратная/ микропрограммная реализация Степень конвейеризации/ запараллеливания команд, зависимости (dependencies), относительная частота использования команд Относительное быстродействие подсистем: процессора, а также слоев памяти Быстродействие дисковой и видео подсистем, взаимодействие с объектами вне ВС 3

Измерение времени Оно потребуется при любом тесте производительности. В наших экспериментах важно не абсолютное, а относительное измерение, которое покажет, насколько улучшилась (или ухудшилась) производительность. Наиболее удобный способ измерения времени – использование Time Stamp Counter (TSC) – счетчика меток времени, который имеется в любом современном процессоре с архитектурой x 86, как от Intel, так и от AMD. 4

Основные свойства TSC • Основа TSC – счетчик с разрядностью 64 бит. • Начинает работу сразу после окончания процедуры самотестирования (по включению питания или после сигнала Reset). • Считает частоту тактирования ядра, обеспечивая разрешающую способность в один такт. • В некоторых (старых) моделях процессоров входная частота TSC изменяется вместе с частотой процессора при работе энергосберегающих средств. • В новых процессорах частота счета равна максимальной частоте тактирования процессора. 5

Основы использования TSC • Процессорная команда RDTSC выполняет копирование младших 32 битов содержимого TSC в регистр процессора EAX, и старших 32 битов в регистр EDX. • Для этого действия придется использовать средства встроенного (inline) ассемблера. • Использование TSC и встроенного ассемблера подробно обсуждается здесь: http: //www. slideshare. net/mkurnosov/kurnosov-rdtsc 6

7

8

заголовок • текст слайда 9