SSC-Introducere-2

Documente similare
2 BAZE TEORETICE ALE REȚELELOR DE CALCULATOARE CAPITOLUL 2 BAZE TEORETICE ALE REŢELELOR DE CALCULATOARE 2.1. Necesitatea standardizării (referenţierii

Slide 1

5_2012_2013_AC_PI_C_Anii_III-IV.xls

SCD-Procesoare-1

4. Creşterea vitezei de execuţie a algoritmilor intensiv computaţio-nali cu ajutorul coprocesoarelor ataşate, bazate pe structuri logice reconfigurabi

Sisteme de calcul în timp real

Testare manuala: situatia in care o persoana initiaza fiecare test, interactioneaza cu el si interpreteaza, analizeaza si raporteaza rezultatele. Test

Nr

Laborator 5 - Paradigme de Programare

..MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚIONALE ŞI CERCETARII STIINTIFICE UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA.I CENTRUL DE DEZVOLTARE ACADEMICĂ. FIȘA DISCIPLINEI 1.

Microsoft Word - 2 ES RO.doc

PPSD

Slide 1

FIŞA UNITĂŢII DE CUR S/MODULULUI MD-2045, CHIŞINĂU, STR. STUDENȚILOR, 9/7, TEL: , GRAFICA PE CALCULATOR 1. Date despre unitatea

Microsoft Word - 11_Evaluare ETC_master_Master_ESI.doc

Discipline aferente competenţelor Facultate: Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Universitate: UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMIȘOARA Domeni

Microsoft Word - 5_ _Eval_ ETC_master_ESI_AnI-II_completat.doc

GHERCĂ MAGDA CASA CORPULUI DIDACTIC BRĂILA PORTOFOLIU EVALUARE INFORMATICĂ ȘI TIC PENTRU GIMNAZIU CLASA A V-A Neamț SERIA 1 GRUPA 1 CURSANT: GHERCĂ G

FIŞA DISCIPLINEI ANEXA nr. 3 la metodologie 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Politehnica din Bucureşti 1.2 F

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea de Vest din Timișoara 1.2 Facultatea Matematică și Informa

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CULTURII ŞI CERCETĂRII AL REPUBLICII MOLDOVA COORDONAT: 2017 Nr. de înregistrare a planului de învăţământ UNIVERSITATEA DE STAT

Sisteme cu FPGA şi Soft Processors

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREŞTI FACULTATEA DE ELECTRONICĂ, TELECOMUNICAŢII ŞI TEHNOLOGIA INFORMAŢIE Comparaţie între versiuni BSD -Sisteme de oper

PowerPoint Presentation

Interfețe și Protocoale de Comunicații Arduino-Port Paralel Arduino. Laborator 1- Portul Paralel 1 Caracteristici generale Arduino UNO este o placă de

PLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT

Variante ale magistralei PCI

E_d_Informatica_sp_SN_2014_bar_10_LRO

S.C. SEEKTRON S.R.L. Fişă de prezentare a produsului EYECAR B1 EYECAR B1 Observer Black Box Dispozitiv inteligent pentru înregistrarea evenimentelor r

PROGRAMARE ORIENTATA PE OBIECTE

FIŞA DISCIPLINEI ARHITECTURA SISTEMELOR DE CALCUL 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti

Concepte de bază ale Tehnologiei Informației

MINISTERUL EDUCAŢIEI AL REPUBLICII MOLDOVA COORDONAT: _ J _ 2016 Nr. de înregistrare a olanului de UNIVERSITATEA DE STAT DIN MOLDOVA APROBAT: SENATUL

Concepte de bază ale Tehnologiei Informației

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași Facutatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației Referat MEMS Microsenzori de accele

PowerPoint Presentation

Gestionarea I/E

1. ARHITECTURA MICROPROCESOARELOR 1.1. Microprocesorul. Noțiuni generale Progresele tehnologice și electronice, înregistrate în ultimele decenii, au d

Modelarea si Simularea Sistemelor de Calcul

PLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT

Microsoft Word - FLIR - camere portabile de securitate si supraveghere.doc

Cuprins

PLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT începând cu anul universitar Fundaţia Sapientia - Universitatea Sapientia din Cluj-Napoca Facultatea: Ştiinţe Tehnice şi

PLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT

E_d_Informatica_sp_MI_2015_bar_02_LRO

Microsoft Word - Planuri_Mate_

PowerPoint Presentation

Laboratorul numărul 8 Motorul de curent continuu cu excitație mixtă Motorul de curent continuu cu excitație mixtă prezintă două înfășurări distincte p

PowerPoint Presentation

Dorel LUCHIAN Gabriel POPA Adrian ZANOSCHI Gheorghe IUREA algebră geometrie clasa a VIII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA

Microsoft Word - Raport Trimestrul I doc

Microsoft Word - intro_msp430.doc

2

THIS IS YOUR PRESENTATION TITLE

BANCA NAȚIONALĂ A MOLDOVEI COMITETUL EXECUTIV HOTĂRÂREA nr. din 2019 Cu privire la aprobarea și modificarea unor acte normative ale Băncii Naționale a

MergedFile

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCȚII BUCUREȘTI FACULTATEA DE HIDROTEHNICĂ PLAN DE ÎNVĂȚĂMÂNT Domeniul fundamental: Domeniul de studii: Ciclul de studi

MINISTERUL EDUCAȚIEI AL REPUBLICII MOLDOVA ACADEMIA DE STUDII ECONOMICE DIN MOLDOVA PLANUL DE ÎNVĂŢĂMÎNT Ciclul I studii superioare de licență, nivelu

Proiect GSN-08 Ghid de securitate nucleară privind repornirea instalaţiilor nucleare după opririle neplanificate CAPITOLUL I Domeniu, scop, definiţii

Operatorii in C Expresii Operatori aritmetici Operatori de asignare Operatori de incrementare si decrementare Operatori relationali Operatori logici O

..MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚIONALE ŞI CERCETARII STIINTIFICE UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA.I CENTRUL DE DEZVOLTARE ACADEMICĂ. FIŞA DISCIPLINEI (CO

Procesarea Imaginilor Laborator 3: Histograma nivelurilor de intensitate 1 3. Histograma nivelurilor de intensitate 3.1. Introducere În această lucrar

Revistă ştiinţifico-practică Nr.1/2018 Institutul de Relaţii Internaţionale din Moldova IMPACTUL CREANȚELOR ȘI DATORIILOR CURENTE ASUPRA DEZVOLTĂRII E

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚIONALE Domeniul fundamental: Matematică și știinţe ale naturii Domeniul de licenţă: Informatică Ciclu de studii: 1 Pro

MergedFile

Microsoft PowerPoint - E-learning_USO-22.ppt [Compatibility Mode]

VI. Achiziția datelor în LabVIEW

Prezentarea calculatorului

Lucrarea 10

Slide 1

TOP MANAGEMENT PERFORMANCE 360 Descriere Până de curând, domeniul managementului performanței era perceput ca fiind legat doar de Resursele Umane, avâ

ALGORITMII ŞI REPREZENTAREA LOR Noţiunea de algoritm Noţiunea de algoritm este foarte veche. Ea a fost introdusă în secolele VIII-IX de către Abu Ja f

Prezentul Raport ilustrează statistici comparative privind calitatea serviciilor de acces la internet, pentru anul 2014, din perspectiva parametrilor

SC Globinvest SA - RAPORT DE ADMINISTRARE AL

ROMÂNIA INSTITUTUL NAŢIONAL DE STATISTICĂ Biroul de presă B-dul Libertăţii nr.16, sector 5, Bucureşti Tel/Fax: ; Fax romsta

Coman Marinela Furnizor program formare acreditat: CCD BRĂILA Denumire program: INFORMATICĂ ŞI TIC PENTRU GIMNAZIU Clasa a V-a Categorie: 1; Tip de co

SistemeIncorporate Cursul 10 Dynamic Voltage Scaling

Slide 1

COLEGIUL TEHNIC „VICTOR UNGUREANU” CAMPIA TURZII

PLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT începând cu anul universitar Fundaţia Sapientia - Universitatea Sapientia din Cluj-Napoca Facultatea: Ştiinţe Tehnice şi

Paradigme de Programare

Microsoft PowerPoint - R FG.ppt

FIŞA UNITĂŢII DE CURS/MODULULUI MD-2004, CHIŞINĂU, BD. ȘTEFAN CEL MARE, 168, TEL: , TEHNOLOGII INFORMAŢIONALE APLICATE 1. Date

Chertif Ionuț - Andrei Prietenul meu, calculatorul CLASA a V - a, 1 ora pe săptămână ARGUMENT Transformările societăţii româneşti din ultimii ani, dez

DECLARAŢIE DE CONSIMŢĂMÂNT PRIVIND PRELUCRAREA DATELOR CU CARACTER PERSONAL Subsemnatul/ Subsemnata, domiciliat/ă în, telefon născut/ă la data de în l

Fâciu N. Maria-Ema CASA CORPULUI DIDACTIC BRĂILA PROGRAM DE FORMARE INFORMATICĂ ȘI TIC PENTRU GIMNAZIU CLASA A V-A SERIA 1 GRUPA 2 CURSANT: Fâciu N. M

PowerPoint Presentation

decizia

LibreOffice Presentation Template (Community)

Universitatea “Dunarea de Jos” din Galati

Admitere

U.T.Cluj-Napoca, C.U.N. Baia Mare Facultatea: Inginerie PLAN de INVĂŢĂMÂNT Domeniul: Calculatoare şi Tehnologia Informaţiei anul univ Progr

1

FIŞA DISCIPLINEI

Sesiunea de comunicări ştiinţifice studenţeşti – Ediţia 2019

Test 5: Referat examen an II ELECTRONICA APLICATA Sisteme de achizitii de date 1. Sa se exprime in scarile de temperature Celsius si Farentheit temper

Microsoft Word - Sondaj_creditare_2012mai.doc

Microsoft Word - Curs_09.doc

Lucrarea nr

Microsoft Word - Fisa disciplinei BD_I_IE doc

Transcriere:

Indicatori de performanță Timpul de execuție Timpul UCP MIPS MFLOPS Legea lui Amdahl 1

Compararea și sintetizarea performanțelor Evoluția programelor de evaluare a performanțelor SPEC CPU2017 2

O măsură a performanței: timpul executării unui set reprezentativ de programe Acest timp poate fi: Timpul total de execuție Media aritmetică sau geometrică a timpilor de execuție Set de programe reale care sunt reprezentative pentru un anumit mediu programe de evaluare ( benchmark ) 3

Programe de evaluare a performanțelor Evoluția programelor de evaluare a performanțelor SPEC CPU2017 4

Modul în care se poate sintetiza performanța unui grup de programe de evaluare Exemplu de situație în care nu se poate defini performanța relativă a două calculatoare A, B t E pe A (s) t E pe B (s) Program 1 1 10 Program 2 1000 100 Timp total 1001 110 5

Timpul total de execuție Metoda cea mai simplă Calculatorul B este de 1001/110 = 9,1 ori mai rapid decât A pentru programele 1 și 2 Media aritmetică a timpilor de execuție MA 1 n i 1 t Ei timpul de execuție al programului i din totalul de n programe din set n t Ei 6

Media aritmetică ponderată a timpilor de execuție Utilizare: dacă numărul de execuții ale programelor dintr-un set este diferit Se asignează fiecărui program o pondere p i indică frecvența sa de execuție Alegerea ponderilor: pe un calculator de referință timpii de execuție ponderați ai fiecărui program să fie egali 7

Normalizarea timpilor de execuție față de un calculator de referință Se consideră media timpilor de execuție normalizați Dacă se utilizează media aritmetică a timpilor de execuție: rezultatul depinde de alegerea calculatorului de referință Exemplu de normalizare și utilizare a mediei aritmetice 8

Timpii de execuție a două programe pe calculatoarele A și B, normalizați față de calculatorul A A este mai rapid față de B t E pe A (s) t E pe B (s) t E pe A normalizat t E pe B normalizat Program 1 1 10 1 10 Program 2 1000 100 1 0,1 Medie aritmetică 500,5 55 1 5,05 Medie geometrică 31,6 31,6 1 1 9

Timpii de execuție normalizați față de calculatorul B B este mai rapid față de A t E pe A (s) t E pe B (s) t E pe A normalizat t E pe B normalizat Program 1 1 10 0,1 1 Program 2 1000 100 10 1 Medie aritmetică 500,5 55 5,05 1 Medie geometrică 31,6 31,6 1 1 10

Media geometrică a timpilor de execuție n MG n t Ei i 1 Este independentă de seria datelor utilizate pentru normalizare Are proprietatea: MG( X i ) MG( Y ) i MG X Y i i 11

Rezultatul este același indiferent de calculatorul de referință Avantajele mediei geometrice: Este independentă de timpii de execuție ai programelor individuale Nu are importanță care calculator este utilizat pentru normalizare Dezavantajul mediei geometrice: Nu anticipează performanțele 12

Programe de evaluare a performanțelor Compararea și sintetizarea performanțelor SPEC CPU2017 13

Soluția preferabilă: utilizarea unui set de aplicații reale ca programe de evaluare Metricile MIPS și MFLOPS Programe artificiale sau sintetice de evaluare Scopul: crearea unor programe în care frecvențele de execuție ale instrucțiunilor sunt aceleași cu cele dintr-un set de programe de evaluare 14

Programul sintetic Whetstone Publicat de National Physical Laboratory (NPL), Marea Britanie Bazat pe măsurătorile efectuate asupra aplicațiilor științifice și inginerești scrise în limbajul Algol 60 Numit după compilatorul Whetstone Algol de la NPL Rescris ulterior în limbajele Fortran și Pascal Pune accent pe operațiile în VM 15

Programul sintetic Dhrystone Creat pentru evaluarea programelor de sistem Bazat pe un set de măsurători ale frecvențelor de execuție ale instrucțiunilor Nu pune accent pe operațiile în VM Scris inițial în limbajul Ada Convertit ulterior în limbajul C 16

Dezavantajele programelor sintetice Nu reflectă comportamentul programelor reale Optimizările executate de compilator sau prin hardware pot amplifica performanțele acestor programe Exemplu: compilatoare care pot elimina 25% din codul programului Dhrystone 17

Programe nucleu (kernel) de evaluare Fragmente de dimensiuni mici, dar solicitante, extrase din programe reale Elaborate pentru evaluarea calculatoarelor performante (supercalculatoare) Exemple: Livermore Loops și Linpack Utilizate în special pentru evaluarea performanțelor aplicațiilor științifice 18

Formarea SPEC (Standard Performance Evaluation Corporation), 1988 www.spec.org Corporație non-profit Elaborează și actualizează seturi standardizate de programe de evaluare bazate pe programe reale Seturile de programe conțin codul sursă și utilitare pentru generarea rapoartelor de performanță 19

SPEC89 Primul set de programe de evaluare (1989) Se calcula o singură metrică utilizând media geometrică a timpilor de execuție normalizați față de calculatorul VAX-11/780 SPEC92 Au fost prevăzute metrici separate pentru calculele cu numere întregi (SPECINT) și a celor cu numere în VM (SPECFP) 20

SPEC CPU95, SPEC CPU2000, SPEC CPU2006 Versiunea curentă: SPEC CPU2017 SPEC este format din trei grupuri Open Systems Group (OSG): programe la nivel de componente și de sistem High Performance Group (HPG): programe pentru calcule de înaltă performanță Graphics Performance Characterization Group (GPCG): programe pentru subsisteme grafice 21

Programe de evaluare a performanțelor Compararea și sintetizarea performanțelor Evoluția programelor de evaluare a performanțelor 22

A fost dezvoltat de grupul OSG Se măsoară performanța UCP, a sistemului de memorie și a generării codului de către compilator Timpul necesar executării funcțiilor SO și a operațiilor de I/E este neglijabil Conține porțiuni din 43 de aplicații reale în limbajele C, C++ și FORTRAN Aplicații portabile pe arhitecturi variate: IA32; AMD64 (x86-64); ARMv8 AArch64; SPARC etc. 23

Îmbunătățiri față de versiunea precedentă: Complexitate și dimensiune crescută a programelor de evaluare Posibilitatea utilizării interfeței de programare OpenMP (Open Multi-Processing) pentru evaluarea sistemelor paralele Metrică opțională pentru măsurarea consumului de putere Se poate măsura puterea maximă, puterea medie și energia totală consumată (în kj) 24

Două tipuri de măsurători Măsurarea vitezei de execuție Viteza SPEC: timpul în care se execută toate programele din setul de test o singură dată SPECspeed 2017 Integer; SPECspeed 2017 Floating Point Măsurarea ratei Rata SPEC: numărul de programe care pot fi executate într-o unitate de timp (pe oră) SPECrate 2017 Integer; SPECrate 2017 Floating Point 25

Se calculează media geometrică a indicatorilor Timpii de execuție sunt raportați la un calculator de referință Sun Microsystems Sun Fire V490, cu procesoare UltraSPARC-IV+ (2,1 GHz) Programele au fost rulate pe acest calculator pentru a stabili un timp de referință Pentru calculatorul de referință, metricile SPECspeed2017 și SPECrate2017 sunt 1 26

Exemple de programe pentru numere întregi 502.gcc_r: compilator C bazat pe GCC vers. 4.5.0 520.omnetpp_r: simulare discretă a evenimentelor dintr-o rețea Ethernet de 10 Gbiți/s pe baza simulatorului OMNeT++ 525.x264_r: compresie video în formatul H.264/MPEG-4 AVC 531.deepsjeng_r: bazat pe programul de șah Deep Sjeng 548.exchange2_r: generator pentru jocul sudoku 27

Exemple de programe pentru numere în VM 508.namd_r: simularea unor sisteme biomoleculare 511.povray_r: trasarea razelor pe baza programului POV-Ray (vers. 3.7) 521.wrf_r: predicția vremii pe baza modelului WRF, vers. 3.6.1 526.blender_r: redare 3D, animație (fundația Blender) 538.imagick_r: prelucrări de imagini 28

Indicatori de performanță Timpul de execuție Timpul UCP MIPS MFLOPS Programe de evaluare a performanțelor 29

Indică creșterea performanței care se poate obține prin îmbunătățirea unei anumite părți a unui calculator Îmbunătățirea obținută prin utilizarea unui mod mai rapid de execuție este limitată de fracțiunea de timp în care este utilizat modul mai rapid Presupunem că se poate efectua o îmbunătățire a unui calculator 30

Creșterea vitezei: sau: v P P imb neimb P îmb performanța obținută utilizând îmbunătățirea P neîmb performanța obținută fără utilizarea îmbunătățirii v t E neimb t E imb 31

Creșterea vitezei depinde de: Fracțiunea timpului de execuție al calculatorului original în care se poate utiliza îmbunătățirea: F îmb 1 Creșterea vitezei care s-ar obține dacă s-ar utiliza numai noul mod de execuție: v îmb > 1 Timpul de execuție utilizând calculatorul original în modul îmbunătățit: timpul în care se utilizează partea nemodificată + timpul în care se utilizează partea îmbunătățită 32

Rezultă: t E nou t E init t E nou te init 1 t v E init 1 Fimb Fimb Creșterea totală a vitezei este: imb F imb F imb vimb v tot t t E init E nou 1 F imb 1 F v imb imb 33

Exemplul 1.4 O eroare frecventă în aplicarea legii Amdahl este de a se confunda: Fracțiunea de timp în care se poate utiliza îmbunătățirea cu Fracțiunea de timp după utilizarea îmbunătățirii Legea este o indicație a modului în care trebuie să se distribuie resursele Exemplul 1.5 34

Pentru a sintetiza performanța unui grup de programe de evaluare se pot utiliza diferite metrici De obicei, se utilizează media geometrică a timpilor de execuție normalizați față de un calculator de referință Programele artificiale (sintetice) de evaluare încearcă să emuleze comportamentul programelor reale Exemple: Whetstone, Dhrystone 35

Programele nucleu (kernel) de evaluare se pot utiliza pentru evaluarea performanței supercalculatoarelor Exemple: Livermoore Loops, Linpack SPEC CPU2017: pachet de programe pentru evaluarea performanței UCP, a memoriei și a generării codului de către compilator Colecții: SPECspeed2017 (Integer, FP); SPECrate2017 (Integer, FP) Măsurarea vitezei de execuție: viteza SPEC Măsurarea ratei: rata SPEC 36

Legea lui Amdahl indică creșterea vitezei care se poate obține dacă se îmbunătățește o parte a unui calculator Factori de care depinde creșterea vitezei: fracțiunea de timp în care se poate utiliza îmbunătățirea; creșterea vitezei obținute dacă îmbunătățirea s-ar utiliza permanent Poate indica modul în care trebuie distribuite resursele pentru a îmbunătăți raportul cost/performanță 37

Metrici pentru sintetizarea performanței unui grup de programe de evaluare Media aritmetică ponderată a timpilor de execuție Timpi de execuție normalizați față de un calculator de referință Avantaje și dezavantaje ale mediei geometrice a timpilor de execuție Programe artificiale (sintetice) de evaluare a performanțelor 38

Programe nucleu de evaluare a performanțelor Setul de programe de evaluare SPEC CPU2017 Măsurători efectuate de setul de programe de evaluare SPEC CPU2017 Viteza SPEC Rata SPEC Legea lui Amdahl Factorii de care depinde creșterea vitezei în legea lui Amdahl 39

1. Care sunt metricile pentru sintetizarea performanței unui grup de programe? 2. Ce sunt programele sintetice de evaluare? 3. Ce sunt programele nucleu de evaluare? 4. Pentru ce tipuri de măsurători se poate utiliza setul de programe SPEC CPU2017? 5. Enunțați legea lui Amdahl. Care sunt factorii de care depinde creșterea vitezei? 40