Увеличение производительности

Есть ряд задач (серверные приложения, научные вычисления, моделирование и т.д.), где рост производительности, особенно центральных процессоров, всегда желателен. Каковы же способы увеличения производительности?

• Увеличение тактовой частоты - это непросто и чревато побочными эффектами, например перегревом процессора.

• Наращивание ресурсов процессора - например, увеличение кэш, введение новых модулей выполнения. Все это увеличивает число транзисторов, усложняет процессор, увеличивает поверхность кристалла, и поэтому повышает цену процессора.

• Многопроцессорная обработка. Установка нескольких центральных процессоров и распределение загрузки среди них часто эффективна, но такой подход не дешев - каждый дополнительный процессор поднимает стоимость системы; кроме того, двухпроцессорная motherboard дороже обычной. Пока список прикладных программ, рассчитанных на многопроцессорный режим, недостаточно велик, чтобы оправдать подобные расходы.

Кроме чисто многопроцессорной конфигурации есть некоторые промежуточные решения:

• Многопроцессорная обработка на чипе (СМР) - на чипе расположены два ядра процессора, каждый использует общий или отдельный кэш. Такой chip по размерам весьма велик, и это сказывается на цене. Несколько таких центральных процессоров могут также работать в многопроцессорной системе.

• Time-Slice Multithreading (многопоточность на интервалах). Процессор переключается между потоками в установленные интервалы времени. Потери могут быть очень велики, особенно если один из процессов находится в состоянии ожидания.

• Switch-on-Event Multithreading (многопоточность с переключением по событию) Переключение задач в случае долгих пауз, (например, неудачные обращения в кэш), большое число которых типично для приложений - серверов. В этом случае ожидание данных, читаемых из относительно медленной кэш-памяти останавливается, и ресурсы центрального процессора передаются другим процессам. Однако оба последних метода многопоточности не всегда обеспечивают оптимальное использование ресурсов центрального процессора - в частности, из-за ошибок в предсказании ветвлений, зависимости команд и т.д.

• Simultaneous Multithreading (одновременная многопоточность). В этом случае потоки выполняются на одном процессоре одновременно, не переключаясь между ними. Ресурсы центрального процессора распределяются динамически, то есть "если Вы не используете ресурс - его отдают другой задаче". Этот подход - основа технологии Intel Hyper-Threading.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: