Самостоятельная работа №7 по предмету: Архитектура компьютера Абдухабибов. Л самарканд 2022

Методика SPEC

Как уже видно, вопрос методики и оценки производительности вычислительных систем отнюдь не так прост, как это может показаться на первый взгляд. Именно поэтому ведущие фирмы производители компьютерных систем в 1988 году создали некоммерческую корпорацию SPEC - Strandart Performance Evaluation Corporatiuon, призванную дать пользователям объективную оценку производительности вычислительных систем. SPEC является разработчиком стандартных тестовых систем, проводит тестирование и публикует результаты в специальном бюллетене "The SPEC Newsletter", который размещается сегодня на WWW сервере www.SPEC.com.
SPEC постоянно анализирует новые вычислительные системы и в соответствии с ними постоянно совершенствует свой тестовый набор. Так основным набором SPEC в период его создания был тестовый набор SPECInt89 для оценки производительности процессора на операциях с целыми числами и SPECfp89 С для оценки производительности процессора при работе с плавающей арифметикой. Однако появление в начале 90-х годов нового поколения RISC-процессоров (PowerPC, PA-7200, MIPS, Rxxxx) сделало невозможным использование этого набора. Во-первых, резко уменьшилось время выполнения этого набора на новых системах, а во-вторых, использование оптимизирующих компиляторов искажало истинное состояние дел. Поэтому тестовый набор 1989 года был усовершенствован, дополнен и преобразован в смеси SPECint92 и SPECfp92, предназначенной, прежде всего, для оценки производительности процессоров и учитывающей также эффективность работы с памятью. Производительность тестируемой системы определяется в условных единицах относительно к быстродействию компьютера DEC VAX 11/780, который фактически является эталонной системой. При этом используется среднее значение для всех тестов, образуемых SPECint92 и SPECfp92.
Тестовый набор SPECint92 состоит из шести программ на языке Си, соответствующих различным прикладным областям: теория цепей, Лисп-интерпретатор, схемотехника, упаковка текстовых файлов, электронные таблицы и компиляция программ. Тестовый набор SPECfp92 состоит их 14 программ (12 программ написаны на языке программирования Фортран, а 2 - на Си). Это следующие предметные области: проектирование аналоговых схем, применение метода Монте-Карло, квантовая физика и химия, оптика, робототехника, астрофизика, прогнозирование погоды и др. Этот тестовый набор использует как одинарную (5 программ), так и двойную (9 программ) точность. Полный перечень программ, вошедших в тесты SPEC_92, можно найти в [1].
Как уже отмечалось, использование оптимизирующих компиляторов может существенно исказить объективную оценку производительности, и с разработкой для нового поколения оптимизирующих компиляторов для RISC-процессоров консорциум SPEC в 1994 г. опять внес новые поправки - требования к используемым компиляторам. Новые метрики получили название SPECbase_int92 и SPECbase_fp92 и используются для оценки производительности процессора и его работы с памятью в однозадачном режиме. В случае режима многозадачности используется несколько иной подход к оценке производительности, основанный не на вычислении времени выполнения тестовой смеси, а на оценке пропускной способности системы, измеряемой количеством заданий, выполненных в единицу времени. При этом в качестве таких заданий используется принцип однородной нагрузки (тестовая смесь SPECint92 и SPECfp92), а в качестве конечного результата выступает среднее значение по всем тестам. При работе в мультипрограммной системе может варьироваться количество запускаемых копий, а время фиксироваться по завершению выполнения последней копии. Оценки по данной методике называются SPECrate_int92 и SPECrate_fp92. Аналогично предыдущим метрикам здесь также вводятся определенные ограничения для компиляторов, а сама метрика получила название SPECbase_rate_int92 и SPECbase_rate_fp92. В таблице 1 приведены официальные результаты производительности лучших систем на данном тестовом наборе.