מדדים: מה זה? בשביל מה זה היסטוריה, טיפים וטיפים

מדדים הם חלק מהותי מניתוח החומרה היומי שלנו, הם מאפשרים לנו להציע לך מדידה השוואה מדעית בין רכיבים שונים כמו מעבדים, כרטיסים גרפיים, יחידות אחסון וכו '. היום אנו הולכים להקדיש כמה שורות להיסטוריה שלה , לסוגיה, כיצד הם עובדים, מה הם מודדים, מהם המדדים הנפוצים ביותר ואנו נותנים לכם כמה טיפים כיצד לבצע אותם ועל אילו עלינו לסמוך.

מה שאנו יודעים כיום במחשבים האישיים או הניידים כמדד הם טכניקות שעברו בירושה מהסביבה התעשייתית שאפשרו, החל מתחילת המהפכה הזו, קבלת החלטות על בסיס נתונים דומים בסביבה מבוקרת.

עולם המחשוב המודרני מיישם טכניקות אלה כמעט על כל התחומים השונים הרבים שלו, ומשתמשים ביתיים אימצו אותם גם כדרך אמינה ללמוד על הביצועים והיכולות של המערכות שלנו, כמו גם נקודת מידע חשובה כאשר לקבל החלטות חשובות, כמו רכישת המחשב החדש , הטלפון הנייד שלנו, כרטיס המסך וכו '.

היום נדבר על ההיסטוריה של אמות המידה למחשבים אישיים, על סוגי אמות המידה שקיימות ואילו רכיבים במערכת שלנו מתאימים יותר לסוג זה של בדיקות שאינן רק ביצועים.

מדד התוכן

היסטוריה

מערכת המדידה או המדידה מיישמת סביבה מבוקרת ומידות ניתנות לזיהוי שניתן להשוואה מדעית וניתן לאימות והיא קיימת בד בבד עם עולם המחשב מאז שהוא קיים. הסממן, ככזה, עבר דמוקרטיזציה עד כדי כך שאיבד חלק מהמהות הבסיסית שלו, שהוא יכול להיות ניתן לבחינה ולבדיקה על ידי צדדים שלישיים. כעת אנו משתמשים בו יותר כהשוואה מהירה בין הביצועים, אך עקבות האמיתיות שלה על ידי צדדים שלישיים בהחלט אבדה במידה רבה.

שיטות הייחוס הקלאסיות ביותר התייחסו תמיד ליכולת המחשוב של מעבד המערכת, אם כי בתקופה האחרונה זה השתנה בין רכיבים שונים, מכיוון שאלו קיבלו חשיבות רבה לחשיבות בתוך מחשב.

שתי יחידות המדידה הקלאסיות ביותר שעדיין מיושמות הן הדהריסטונים ואבני השומן. שניהם הפכו, באופן כלשהו, ​​לבסיס כל המידות הסינתטיות המוכרות לנו כיום.

העתיק ביותר הוא אבני משחה (יישוב בבריטניה בו שכנה חטיבת האנרגיה האטומית של חברת הכוח הממלכתית של בריטניה) ודהריסטון הגיע לאחר מכן לשחק בשם הראשון (רטוב ויבש).

הראשון עוצב בשנות ה -70 והשני הוא משנות ה -80 ושניהם מהווים בסיס לביצועים השוואתיים שהיו לנו בשנים ברציפות. אבני שפה, מפשטות, הציעו תובנה לגבי כוח המחשוב של המעבד בפעולות של נקודה צפה, פעולות עם מספר גדול של עשרונים.

ה- Dhrystone הוא מקבילו מכיוון שהוא מוקדש להוראות בסיסיות ללא עשרונים, שניהם נתנו תמונה ברורה של ביצועיו של מעבד משתי גישות שונות לחלוטין, אך משלימות. אבני שחר ודהריסטון נגזרו משני מושגים בהם אנו משתמשים הרבה יותר נפוץ כיום, MIPS ו- FLOP.

לאחר המדידות הללו הגיעו אחרים כמו ה- FLOP (אריתמטיקה של נקודה צפה - אריתמטיקה של נקודה צפה) שהיא, במידה רבה, חשובה יותר כעת במחשב מאשר הייתה אי פעם משום שהיא מהווה בסיס לחישוב מתקדם בטכניקות מודרניות רבות. כמו אלגוריתמים של בינה מלאכותית, אלגוריתמים רפואיים, חיזוי מזג האוויר, היגיון מעורפל, הצפנה וכו '.

LINPACK פותח על ידי המהנדס ג'ק דונגרה בשנות השמונים, והוא ממשיך לשמש כיום למדידת יכולת המחשוב של נקודת הציפה של כל סוגי המערכות. נכון לעכשיו יש גרסאות המותאמות לאדריכלות, ליצרן מעבד וכו '.

ה- FLOPS ממלאים את המאמרים שלנו בכרטיסים גרפיים (בוודאי שדיוק יחיד או כפול נשמע מוכר), מעבדים והם הבסיס לחישוב דרישות הספק ופיתוח חומרה עבור כל מחשב-על שפועל או פיתוח.

ה- FLOP הוא כיום יחידת מדידת הביצועים הנדרשת ביותר בענף, אך היא תמיד שולבה עם ה- MIPS (מיליוני הוראות לשנייה) שהיא מדד מדידה מעניין, מכיוון שהוא נותן לנו את מספר ההוראות חשבון בסיסי שמעבד יכול לבצע בשנייה, אך זה תלוי יותר בארכיטקטורה של המעבד (ARM, RISC, x86 וכו ') ובשפת התכנות מאשר יחידות מדידה אחרות.

ככל שהביצועים התקדמו המכפילים קרו. אנו מודדים כעת את הביצועים של מעבדי CPU בבית ב- GIPS וב- GFLOPS. הבסיס נותר זהה, פעולות חשבון קלאסיות. סיסופט סנדרה ממשיכה להציע לנו מדידה מסוג זה בכמה ממדדי הסינטטי שלה.

MIPS גם הוחלף יותר במעבד כאלמנט קלאסי וה- FLOP התרחב לתחומים משגשגים אחרים כמו יכולת התהליך או חישוב כללי של מעבדים לשעבר שמכוונים מאוד למשימות ספציפיות כמו ה- GPUs שכולנו מחברים על המעבדים שלנו או עליהם. כרטיסי ההרחבה הייעודיים שלנו.

למושגים בסיסיים אלה, הזמן הוסיף יחידות מדידה חדשות חשובות או יותר חשובות מאלו במחשב או במחשב-על מודרני. מעבר נתונים הוא אחד מהמדדים הללו שהפך לחשוב מאוד ונמדד כיום ב- IOPs (פעולות קלט ופלט בשנייה) וגם בצורות אחרות כמו אמצעי אחסון של MB / GB / TB בהשוואה לזמן שלוקח לו מעבר מנקודה אחת לאחרת (מגהבייט לשנייה - מגה בייט לשנייה).

AS-SSD יכול למדוד את הביצועים של דיסק קשיח ב- MBps או ב- IOP.

נכון לעכשיו אנו משתמשים במדד ההעברה, במכפילים השונים שלו, כדרך לפרש את מהירות מעבר המידע בין שתי נקודות מתי לפלוט מידע מסוים, למעשה היינו צריכים לייצר קצת יותר מידע. זה תלוי בפרוטוקול המשמש להעברת מידע.

דוגמה מובהקת, וכי אנו משתמשים בהרבה, היא בממשק PCI Express. תחת פרוטוקול זה, על כל 8 סיביות מידע שאנו רוצים להעביר (0 או 1S) עלינו לייצר 10 סיביות של מידע שכן מידע נוסף זה נועד לבקרה על התקשורת שנשלחת לתיקון שגיאות, שלמות נתונים וכו '.

פרוטוקולים ידועים אחרים שמכניסים גם את "אובדן" המידע האמיתי הזה הוא ה- IP, זה בו אתה משתמש בכדי לקרוא מאמר זה וגורם לחיבור 300MT / s שלך למעשה להציע קצת פחות מ -300 מגהביט לשנייה.

לכן אנו משתמשים בג'יגטרנספר או בהעברה כאשר אנו מתייחסים למידע גולמי שנשלח על ידי הממשק, ולא למידע שעובד בפועל במקלט. אוטובוס נתונים של 8GT / s PCI Express 3.0 שולח למעשה 6.4GBps מידע עבור כל קו המחובר בין הנקודות. העברה הפכה חשובה מאוד עם שילוב פרוטוקול PCI Express בכל האוטובוסים העיקריים של מחשב ביתי ומקצועי.

בתקופה האחרונה התחלנו גם לשלב מדדים כדרך לקשר את כוח העיבוד עם גורמים חשובים אחרים במחשוב המודרני, כאשר הצריכה היא אחד מהמדדים הללו שמוצג כסולם השוואתי בין הביצועים של שתי מערכות. יעילות האנרגיה חשובה כיום או יותר מהעוצמה בתהליך ולכן קל לראות מדדים שמשווים את עוצמת התהליך בהתאם לוואט הצריכה של האלמנט במדידה.

למעשה, אחת הרשימות הגדולות של מחשבי העל אינה מתייחסת כל כך לכוחו הגולמי של המחשב בין כל צמתי המחשוב שלו אלא לפיתוח אותו כוח המבוסס על הוואט או האנרגיה הצורכת על ידי המערכת כולה. רשימת Green500 (FLOPS לוואט - FLOPS לוואט) היא דוגמא מובהקת לאופן שבו הצריכה כיום בסיסית לכל מדד שמכבד את עצמו, אם כי ללא ספק כולנו ממשיכים להתבונן מקרוב ברשימת TOP500 שאין לה גורם זה כגורם התניה.

סוגי אמות מידה

למרות שנוכל לדבר על עוד הרבה משפחות או סוגים של מדדים, אני אפשט את הרשימה בשתי המעמדות הנפוצים ביותר של אלו הקרובים לכולנו כמשתמשים פחות או יותר מתקדמים.

מצד אחד, יש לנו את המידה הסינתטית שהם במידה רבה אלה שמציעים לנו אמצעים עליהם דיברנו בעבר. מדדים סינתטיים הם תוכניות המבצעות בדיקות מבוקרות עם קוד תכנית יציב פחות או יותר מכוון לפלטפורמה ואדריכלות מסוימות. מדובר בתוכניות שמבצעות בדיקות מאוד ספציפיות שיכולות לשלב אחד או יותר מהמרכיבים שלנו, אך במקום שאותו מבחן או בדיקות אלו מתבצעות תמיד, ללא שינויים.

עיבוד תמונות תמיד היה שיטה טובה לדעת את הביצועים של מעבד במערכת מודרנית מכיוון שמדובר במשימה תובענית. ל- Cinebench R15 יש גם מספר בדיקות, אחת עבור GPU ושנייה עבור מעבד, בהן נוכל לדעת את הביצועים של מערכות עם מספר ליבות וחוטי תהליכים.

הם מציעים סביבת בדיקה מבוקרת, בה אין שינויים פרט לגירסאות ושם השינויים הללו מתועדים כראוי כך שהמשתמש יודע אילו גרסאות ניתן להשוות זה עם זה. תוכנות מסוג זה יכולות לבדוק תת מערכות שונות של המחשב שלנו בנפרד, עם פיסות קוד אחרות או אמות מידה ספציפיות לביצוע סוג מסוים של בדיקה, או בשילוב שיכולים להיות מושפעים מהביצועים של רכיב מערכת אחד, שניים או יותר. המדד המשולב במשחק, או בתוכניות כמו סינבנץ ', סיסופט סנדרה, SuperPI, 3DMark,… הם דוגמאות ברורות למדדים סינתטיים.

מדדים סינטטיים אחרים שאסור לנו לבלבל עם אמות מידה אמיתיות הם אלה המדמים את ביצוע התוכנות האמיתיות, או שמבצעים סקריפטים של פעולות בתוכניות אמיתיות, הם גם סינתטיים מכיוון שאין שום אקראיות במבחן, PC Mark הוא דוגמא מובהקת ל תוכנית בסטנדרט סינטטי שנוכל לבלבל עם אמת מידה אמיתית.

אמות המידה בפועל הן שיטת בדיקה שונה מאוד מכיוון שהיא מקבלת את האקראיות של שימוש בתוכנית למדידת ביצועיה. שחקנים רגילים לבצע סוג זה של מדדים או מבחן ביצועים כאשר אנו מתאימים את פרמטרי האיכות של משחק לאפשרויות החומרה שלנו.

מדידת הביצועים של משחק בזמן שאתה משחק היא אמת מידה אמיתית.

כשאתה פותח את ה- FPS שהמשחק נותן ומנסה להשיג את ה- 60FPS הרצוי ברציפות אז הם מבצעים אמת מידה אמיתית. אותו דבר ניתן להמחיש לכל סוג אחר של תוכנית ואם אתה מפתח, כשאתה מבצע אופטימיזציה של קוד התוכנית שלך, אתה גם מבצע בדיקות אמת מידה היכן שהשינויים הם הקוד שלך, או דרך הביצוע שלו, על פלטפורמה של חומרה יציבה או משתנה.

שני סוגים של אמות מידה חשובות, הראשונים מאפשרים לנו להשוות את המערכת שלנו עם אחרים בסביבה מבוקרת והשני הם דרך לייעל את הפעולה שלנו בה מתווספים גם שני גורמים חשובים, האקראיות בביצוע והגורם האנושי. שני הגורמים מציעים נקודת מבט נוספת על ביצועי הרכיב או הרכיבים שברצוננו לבדוק.

שיקולים במידוד

כדי שמבחן המידה יהיה שימושי ויעיל עלינו לקחת בחשבון גורמים מסוימים החשובים באמת. השוואה בין פלטפורמות וארכיטקטורות שונות מציגה גורם אי וודאות חשוב, וזו הסיבה שסוג זה של מדדים מעניקים לך אפשרות להשוות טלפונים ניידים של iOS עם מחשבי Windows x86, כדי לתת דוגמה, אתה צריך לקחת אותם עם פינצטה מאחר וזה לא רק משתנה גרעין מערכת ההפעלה, אך ארכיטקטורות המעבדים שונות מאוד. המפתחים של מדדי מידה מסוג זה (לדוגמה, Geekbench) מציגים גורמי תיקון בין הגרסאות השונות שלהם שכמעט ואינם ניתנים לשליטה.

לפיכך המפתח הראשון להשוואה בין אמות מידה בין חומרה שונה הוא שמערכת האקולוגיות של הבדיקה דומה ככל האפשר לפלטפורמת המבחן, מערכת ההפעלה, מנהלי ההתקן וגרסת התוכנה. בהחלט יהיו כאן אלמנטים שאנחנו לא יכולים לשלוט בהומוגניזציה, כמו בקר הגרפיקה אם נבדוק גרפיקה של AMD מול גרפיקה של Nvidia, אבל את השאר אנחנו צריכים לנסות להפוך אותה ליציבה ככל האפשר. במקרה זה נכלול גם חומרה שכן להשוואה בין כרטיסים גרפיים, שלהם היא להשתמש באותה מערכת הפעלה, באותו מעבד, אותם זיכרונות וכל פרמטרי ההפעלה, תוך שמירה על אותם זהים, כולל הפרמטרים של איכות, רזולוציה ובדיקה במדד. ככל שמערכת האקולוגית של הבדיקה שלנו יציבה יותר, כך התוצאות שלנו יהיו אמינות ומשוות יותר.

אנו ממליצים לקרוא כיצד לדעת אם יש למעבד שלי צוואר בקבוק?

דבר נוסף שעלינו לקחת בחשבון הוא שבבדיקות המבחן בדרך כלל יש גורם לחץ על החומרה אותה אנו עומדים לבדוק ובדרך כלל מכניסים חומרה זו למצבים אשר בדרך כלל לא יתרחשו בשימוש רגיל במערכת. כל אמת מידה שאנו מסירים מהכונן הקשיח, מכרטיס הגרפי או המעבד שלנו, מגישה אותם למצבים שיכולים להיות מסוכנים לחומרה, ולכן עלינו לקבוע את האמצעים המתאימים כך שנקודת המתח לא תהפוך לנקודת שבר או גם מרכיב להפחתת ביצועים מכיוון שלרכיבים רבים יש מערכות הגנה איתם הם מצמצמים את הביצועים שלהם למקרה, למשל, לטמפרטורות מחוץ לטווח השימוש בהן. קירור נאות, תקופות מנוחה בין בדיקות, הזנה נכונה של הרכיבים הנבדקים… הכל צריך להיות במצב אידיאלי כדי שהבדיקה תעבור בצורה חלקה.

מצד שני, אנו משתמשים בדיוק במדדים מסוג זה על מנת להכביד על המערכת על מנת לראות את יציבותה בסוג זה של סיטואציות, זוהי דרך שונה ליישם מדד כיוון שהיא לא רק מבקשת לדעת את הביצועים אלא גם אם המערכת יציבה ואף יותר מכך, אם המערכת מתפקדת כנדרש במצבים מלחיצים אלה.

מסקנה

לאלו מאיתנו שמוקדשים לבחון חומרה למחשב באופן מקצועי, אמת המידה היא כלי עבודה ובזכותו למשתמשים יש דרך מדעית ואמתית להשוות או לדעת את הביצועים של המחשב הבא שלנו בכל אחת מתתי המערכות שלו בדיוק. דומה לכלים המשמשים ברמה התעשייתית.

טבלת בדיקות, כמו זו שרואים בתמונה, מבקשת לתקנן במדויק את שיטת הבדיקה, כך שמדד ההשוואה יהיה אמין ככל האפשר וניתן לבחינה בעת הצגת וריאציות המשנות את התוצאות.

אך כמו כל בדיקת "מעבדה", כדי שהיא תהיה אמינה, התנאים הנכונים חייבים להיות במקום כדי שהיא תבוצע, ועוד יותר מכך שתשווה בין מערכות שונות.

היום סיפרנו לכם קצת על ההיסטוריה של תוכנית מסוג זה, על סוגיה השונים, כיצד הם עובדים ואיך ניתן לקבל מהם מידע אמין. הם מועילים, אבל בשבילי הם רק מידע נוסף אחד שצריך לזכור ותמיד הייתי מציב אותו מאחורי ניסיון אישי ובדיקות אקטיביות עם תוכניות אמיתיות בהן אנו הולכים להשתמש בכל יום.

אמות מידה זה בסדר לשים נתוני ביצועים מינימליים בתהליך ההחלטה שלנו, אך הם לא צריכים להיות מגדירים את ההחלטות הללו, וכטיפ אחרון, להימנע ממדדים סינטטיים הטוענים כי הם מסוגלים להשוות ביצועים בין ארכיטקטורות, מערכות הפעלה וכו '.