Орієнтири: що це? Для чого це історія, види та поради

Тести - важлива частина нашого щоденного апаратного аналізу, вони дозволяють запропонувати вам науково порівнянне вимірювання між різними компонентами, такими як процесори, графічні карти, блоки зберігання тощо. Сьогодні ми збираємось присвятити деякі рядки його історії, її типам, як вони працюють, що вимірюють, які найпоширеніші заходи, а також ми дамо вам кілька порад, як їх виконувати та яким слід довіряти.

Те, що ми сьогодні знаємо в ПК або мобільному світі як орієнтири, - це методи, успадковані від промислового середовища, які дозволили з початку цієї революції приймати рішення на основі порівнянних даних у контрольованому середовищі.

Світ сучасних обчислень застосовує ці методи майже до будь-якої з різних її областей, і домашні користувачі також прийняли їх як надійний спосіб дізнатися про продуктивність та можливості наших систем, а також як важливий момент інформації, коли приймати важливі рішення, такі як придбання нашого нового комп’ютера, мобільного телефону, відеокарти тощо.

Сьогодні ми поговоримо про історію тестів на ПК, типи тестів, які існують, та які компоненти нашої системи більше підходять для цього виду тестів, які мають не лише продуктивність.

Зміст індексу

Історія

Орієнтовна система або система вимірювань застосовує контрольоване середовище та впізнавані заходи, які є науково порівнянними та перевіряються і співіснували зі світом комп'ютера з моменту його існування. Базова оцінка як така була демократизована до того, що частина її основної сутності втрачена, а саме те, що вона може бути перевірена і перевірена третіми особами. Зараз ми використовуємо це більше як швидке порівняння продуктивності, але відстеження його правдивості третіми сторонами, безумовно, значною мірою втрачено.

Найбільш класичні методи порівняння завжди стосувалися обчислювальної здатності центрального процесора, хоча останнім часом він різнився між різними компонентами, оскільки вони набули переваги та значення в комп'ютері.

Дві найкласичніші одиниці вимірювання, які досі застосовуються, - це Дрістони та Ближні камені. І те, і інше стало певним чином основою всіх синтетичних орієнтирів, про які ми знаємо сьогодні.

Найстарішим є Whetstones (місцевість у Великобританії, де знаходився відділ атомної енергії Державної енергетичної компанії Сполученого Королівства), і Dhrystone пізніше прийшов, граючи з назвою першого (мокрого і сухого).

Перший був розроблений у 70-х, а другий - з 80-х, і обидва є основою порівняльних показників, які ми мали у наступні роки. Інтернетні камені, спрощуючи, пропонували зрозуміти обчислювальну потужність процесора в операціях з плаваючою комою, операціях з великою кількістю десяткових знаків.

Dhrystone є його аналогом, оскільки він присвячений основним інструкціям без десятків, і обидва дали чітку картину продуктивності процесора з двох абсолютно різних, але взаємодоповнюючих підходів. Вітрянки та Дрістоун виведені з двох концепцій, якими ми сьогодні користуємося набагато частіше, MIPS та FLOP.

Після цих вимірювань з'явилися інші, такі як FLOP (Арифметика з плаваючою точкою - арифметика з плаваючою комою), яка в значній мірі важливіша в комп'ютері, ніж це було коли-небудь, оскільки вона є основою сучасного обчислення в багатьох сучасних методиках. такі як алгоритми штучного інтелекту, медичні алгоритми, прогноз погоди, нечітка логіка, шифрування тощо.

LINPACK був розроблений інженером Джеком Донгарра в 1980-х роках і продовжує застосовуватися сьогодні для вимірювання обчислювальної здатності з плаваючою комою всіх типів систем. В даний час існують версії, оптимізовані за архітектурою, виробником процесора тощо.

FLOPS заповнюють наші статті про відеокарти (напевно, однакова або подвійна точність звучить звично), процесорах і є основою для розрахунку потреби в електроенергії та розробки обладнання для будь-якого суперкомп'ютера, який працює або розробляється.

На сьогодні FLOP є найпотрібнішим вимірювальним показником продуктивності в галузі, але він завжди поєднувався з MIPS (мільйонами інструкцій в секунду), що є цікавим вимірюванням, оскільки дає нам кількість інструкцій Основна арифметика, яку може виконувати процесор за секунду, але це залежить більше від архітектури процесора (ARM, RISC, x86 тощо) та мови програмування, ніж інших одиниць вимірювання.

По мірі підвищення продуктивності множники трапилися. Тепер ми вимірюємо продуктивність домашніх процесорів у GIPS та GFLOPS. База залишається тією ж, класичні арифметичні операції. Sisoft Sandra продовжує пропонувати нам цей тип вимірювань у деяких своїх синтетичних орієнтирах.

MIPS також більше передається процесору як класичний елемент, і FLOP поширився на інші процвітаючі області, такі як ємність процесу або загальний розрахунок колишніх процесорів, дуже орієнтованих на конкретні завдання, такі як графічні процесори, які ми всі монтуємо на наші процесори або на наші спеціалізовані картки розширення.

До цих основних понять час додає нові одиниці вимірювання настільки ж важливіші, як у сучасних комп'ютерах або суперкомп'ютерах. Транзит даних - це один із цих заходів, який набув дуже важливого значення і в даний час вимірюється ВОЗ (операції введення та виведення в секунду), а також в інших формах, таких як заходи зберігання МБ / ГБ / ТБ, порівняно з часом, необхідним транзит від однієї точки до іншої (Мбіт / с - Мегабайт в секунду).

AS-SSD може виміряти продуктивність жорсткого диска в Мбіт / с або IOP.

В даний час ми також використовуємо міру передачі, у різних її множниках, як спосіб інтерпретації швидкості транзиту інформації між двома пунктами, коли для випромінення певної інформації ми насправді повинні створити трохи більше інформації. Це залежить від протоколу, який використовується для передачі інформації.

Ясний приклад, який ми багато використовуємо, - в інтерфейсі PCI Express. Згідно з цим протоколом, для кожні 8 біт інформації, яку ми хочемо перемістити (0 або 1s), ми повинні генерувати 10 біт інформації, оскільки ця додаткова інформація призначена для контролю зв'язку, що надсилається для виправлення помилок, цілісності даних тощо.

Іншими відомими протоколами, які також вносять цю "втрату" реальної інформації, є IP, той, який ви використовуєте для читання цієї статті, і завдяки чому ваше з'єднання 300 МТ / с фактично пропонує трохи менше швидкості 300 Мбіт / с.

Отже, ми використовуємо Gigatransfer або передачу, коли ми посилаємось на необроблену інформацію, що надсилається інтерфейсом, а не на інформацію, яка фактично обробляється в приймачі. Шина даних 8GT / s PCI Express 3.0 фактично надсилає 6, 4 Гбіт / с інформації для кожної лінії, з'єднаної між точками. Передача стала дуже важливою завдяки інтеграції протоколу PCI Express у всі основні шини домашнього та професійного комп'ютера.

Останнім часом ми також почали поєднувати заходи як спосіб зв'язку потужності процесора з іншими дуже важливими факторами сучасних обчислень, при цьому споживання є одним із цих заходів, який вводиться як порівняльна шкала між продуктивністю двох систем. Енергоефективність сьогодні настільки ж важливіша, ніж потужність процесу, і тому легко побачити орієнтири, які порівнюють потужність процесу відповідно до ватів споживання елемента на вимірювання.

Насправді один із чудових списків суперкомп'ютерів стосується не стільки валової потужності комп'ютера серед усіх його обчислювальних вузлів, скільки розвитку цієї потужності на основі ваттів або енергії, спожитої всією системою. Список Green500 (FLOPS на ват - FLOPS на ват) - це наочний приклад того, як споживання тепер є базовим для будь-якого поважаючого себе показника, хоча, без сумніву, ми всі продовжуємо уважно придивлятися до списку TOP500, який не має цього коефіцієнта як фактора кондиціонування.

Види орієнтирів

Хоча ми можемо говорити про ще багато сімей або типи орієнтирів, я спрощую перелік у двох найпоширеніших класах тих, які найближчі до нас як більш-менш просунуті користувачі.

З одного боку, у нас є синтетичні орієнтири, які в основному є тими, які пропонують нам заходи, про які ми говорили раніше. Синтетичні орієнтири - це програми, які виконують контрольовані тести з більш-менш стабільним програмним кодом, орієнтованим на конкретну платформу та архітектуру. Це програми, які проводять дуже специфічні тести, які можуть інтегрувати один або кілька наших компонентів, але там, де завжди проводиться однаковий тест або тести, без змін.

Візуалізація зображень завжди була хорошим методом знання продуктивності процесора в сучасній системі, оскільки це складне завдання. У Cinebench R15 також є кілька тестів, один для GPU і два для процесора, де ми можемо знати продуктивність систем з декількома ядрами і потоками процесів.

Вони пропонують контрольоване тестове середовище, де немає змін, крім версій і де ці зміни належним чином задокументовані, щоб користувач знав, які версії можна порівняти один з одним. Ці типи програм можуть випробовувати різні підсистеми нашого комп’ютера окремо, з іншими фрагментами коду або певними орієнтирами для виконання певного типу тестування або комбінованими, на які може вплинути продуктивність одного, двох або більше системних компонентів. Тест, інтегрований у гру, або такі програми, як Cinebench, Sisoft Sandra, SuperPI, 3DMark,… - це чіткі приклади синтетичних тестів.

Інші синтетичні орієнтири, які ми не повинні плутати з реальними орієнтирами, - це ті, що імітують виконання реальних програм або виконують сценарії дій у реальних програмах, вони також синтетичні, оскільки у тесті немає випадковості, PC Mark - чіткий приклад синтетична тестова програма, яку ми можемо переплутати з реальним орієнтиром.

Фактичний орієнтир - це зовсім інший метод тестування, оскільки він приймає випадковість використання програми для вимірювання її продуктивності. Гравці звикли виконувати цей тип еталонів або тест на ефективність, коли ми підлаштовуємо параметри якості гри до можливостей нашого обладнання.

Вимірювання продуктивності гри під час гри - справжній орієнтир.

Коли ви відкриваєте FPS, який дає гра, і намагаєтесь постійно досягати бажаних 60 FPS, вони виконують реальний орієнтир. Те ж саме можна екстраполювати на будь-який інший тип програми, і якщо ви розробник, під час оптимізації коду вашої програми ви також робите реальні тестові показники, де змінюється ваш код або спосіб його виконання на платформі стабільне або змінне обладнання.

Обидва типи орієнтирів є важливими, перші дозволяють нам порівнювати нашу систему з іншими в контрольованому середовищі, а другі - це спосіб оптимізувати нашу роботу, де також додаються два важливі фактори, випадковість у виконанні та людський фактор. Обидва фактори пропонують додаткову точку зору на продуктивність компонента або компонентів, які ми хочемо перевірити.

Міркування при тестуванні

Щоб еталон був корисним та ефективним, ми повинні враховувати певні фактори, які є дійсно важливими. Порівняння між різними платформами та архітектурами вводить важливий фактор невизначеності, тому цей тип орієнтирів, які дають вам можливість порівнювати мобільні телефони iOS з комп’ютерами Windows x86, наводити приклад, вам потрібно брати їх за допомогою пінцета, оскільки він не тільки змінюється ядро операційної системи, але архітектура процесорів дуже відрізняється. Розробники цього типу орієнтирів (наприклад, Geekbench) вводять коригувальні коефіцієнти між різними їх версіями, які важко контролюються.

Тому першим ключем порівняльного еталону між різними апаратними засобами є те, що тестова екосистема є максимально схожою на платформу порівняння, операційну систему, драйвери та версію програмного забезпечення. Тут, безумовно, знайдуться елементи, які ми не можемо контролювати гомогенізацію, як графічний контролер, якщо ми перевіряємо графіку AMD на графіку Nvidia, але все інше ми повинні намагатися зробити її максимально стабільною. У цьому випадку ми б також включили апаратне забезпечення, оскільки для порівняння відеокарт вашою справою є використання тієї ж операційної системи, того самого процесора, однакових пам’яті та всіх операційних параметрів, зберігаючи їх однаковими, включаючи параметри якості, роздільної здатності та тесту на еталон. Чим стабільніша наша тестова екосистема, тим надійнішими і порівняннішими будуть наші результати.

Рекомендуємо прочитати Як дізнатися, чи є у мого процесора вузьке місце?

Інша річ, яку ми маємо враховувати, це те, що тестові показники, як правило, мають коефіцієнт напруги для обладнання, яке ми збираємось перевірити, і зазвичай піддаємо це обладнання таким ситуаціям, які зазвичай не трапляються при звичайному використанні системи. Кожен орієнтир, який ми виймаємо з нашого жорсткого диска, відеокарти чи процесора, піддає їх ситуаціям, які можуть бути небезпечними для обладнання, тому ми повинні встановити відповідні заходи, щоб точка напруги не стала точкою руйнування або також елемент зниження працездатності, оскільки у багатьох компонентів є системи захисту, за допомогою яких вони знижують свою продуктивність у разі, наприклад, температур, що не відповідають діапазону їх використання. Адекватне охолодження, періоди спокою між тестами, правильна подача компонентів, що випробовуються… все повинно бути в ідеальній ситуації, щоб тест пройшов безперебійно.

З іншого боку, ми також використовуємо саме цей тип орієнтирів для того, щоб піддавати системі стрес для того, щоб побачити її стабільність у даному типі ситуації, це інший спосіб застосування еталону, оскільки він не лише прагне знати продуктивність, а й чи система стабільна і навіть більше, якщо система виконує як слід у цих стресових ситуаціях.

Висновок

Для тих, хто займається професійним тестуванням комп'ютерного обладнання, тест є робочим інструментом, і завдяки ньому користувачі мають науковий і перевірений спосіб порівняння чи точного знаходження продуктивності нашого наступного комп’ютера в кожній його підсистемі з точністю. порівнянні з інструментами, що застосовуються на промисловому рівні.

Тестова таблиця, як та, яку ви бачите на зображенні, прагне точно стандартизувати метод тестування, щоб порівняльний орієнтир був максимально надійним і перевірявся при введенні варіацій, що модифікують результати.

Але, як і будь-яке "лабораторне" випробування, щоб воно було надійним, повинні бути створені відповідні умови для його проведення, а тим більше, щоб він був порівнянним між різними системами.

Сьогодні ми трохи розповіли вам про історію цього виду програми, її різні типи, про те, як вони працюють і як отримати від них достовірну інформацію. Вони корисні, але для мене вони є ще однією інформацією, яку потрібно пам’ятати, і я завжди ставлю її за особистим досвідом та активним тестуванням із реальними програмами, які ми збираємось використовувати щодня.

Орієнтовні показники добре, щоб містити мінімальні дані про ефективність в нашому процесі прийняття рішень, але вони не повинні визначати ці рішення і, як остання порада, уникати синтетичних орієнтирів, які стверджують, що можуть порівнювати продуктивність між архітектурами, операційними системами тощо