Тест измеряет максимально достижимую пропускную способность памяти при записи. Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, использующих соответствующие расширенные наборы инструкций: x86, MMX, 3DNow!, SSE и SSE2.
В процессе тестирования производится запись блоков данных размером 16 Мб по 1 Мб в соответствие с буфером данных системной памяти центрального процессора. Данные пишутся в память последовательно и без перерывов.
Данный тест использует одно ядро процессора и один поток записи в память, для того чтобы избежать одновременных конкурирующих потоков с системой.
Рисунок 2.1 Рисунок 2.2
Максимальная пропускная способность памяти при записи, у домашнего ПК показал результат почти в пять раз больше чем у аудиторного.
MemoryLatency (Задержка памяти)
С помощью данного теста измеряется задержка, которая возникает когда процессор считывает данные из системной памяти. Время задержки памяти отсчитывается от момента выдачи команды на чтение, до момента поступления данных в целочисленный регистр центрального процессора. Память считывается в прямом направлении.
В этом тесте используются только основные инструкции x86, только одно ядро процессора и только один поток чтения.
Рисунок 3.1 Рисунок 3.2
Задержка памяти у аудиторного и у домашнего ПК почти идентичны, с разностью в 1.9 ns.
Тесты центрального процессора:
CPU Queen
Это комплексный тест процессора, фокусирующийся на предсказание ветвлений и возможностей штрафов процессора за ошибочные предсказания. В процессе тестирования решается классическая задача о восьми ферзях (королевах) для размера шахматной доски 10х10.
На той же тактовой частотой процессор с более коротким конвейером команд и меньшими штрафами за неудачные предсказания будет достигать более высоких результатов теста. Например, с отключенным Hyper-Threading процессоры IntelNorthwood получают более высокие оценки, чем IntelPrescott, у которого конвейер длиной в 31 команду, против 20 команд Northwood. Однако, при включении Hyper-Threading ситуация в корне менятся, поскольку из-за архитектурных узких мест Northwood замедляется.
Кроме того, на той же тактовой частоте процессоры AMD K8 будут быстрее, чем AMD K7 благодаря улучшенному предсказанию ветвлений в архитектуре K8.
Этот тест использует целочисленные инструкции MMX, SSE2 и SSSE3. Для него требуется менее 1 Мб оперативной памяти. Тест поддерживает Hyper-Threading, многопроцессорные (SMP) и многоядерные (CMP) системы.
Рисунок 4.1 Рисунок 4.2
Домашний ПК показал результат 14668, а аудиторный 2788. Отсюда следует что аудиторный ПК делает больше ошибочных предсказаний.
CPUPhotoWorxx
Это комплексный тест процессора, воссоздающий различные общие задачи, которые используются во время цифровой обработки изображения.
В процессе теста выполняются следующие задачи на очень больших изображениях RGB:
¾ Fill (заливка);
¾ Flip (отражение объекта относительно оси);
¾ Rotate90R (поворот на 90 градусов);
¾ Rotate90L (поворот на 90 градусов);
¾ Random (заполнить изображение пикселями случайного цвета);
¾ RGB2BW (конвертация цветного изображения в черно-белое);
¾ Difference (разница);
¾ Crop (обрезать/вырезать).
На оценки в данном тесте влияет быстродействие блока целочисленной арифметики, количество исполнительных блоков процессора и быстродействие подсистемы памяти. В связи с тем, что в процессе тестирования возникает большие объемы трафика между процессором и памятью для чтения и записи, этот тест не может эффективно масштабироваться при наличии более одного ядра/процессора, при более 2-х обрабатываемых потоков.
Тест «CPU PhotoWorxx» использует только основные инструкции x86, и поддерживает Hyper-Threading, многопроцессорные (SMP) и многоядерные (CMP) системы.
Рисунок 5.1 Рисунок 5.2
По результатам теста, домашний ПК справляется с обработкой цифровых изображений лучше, чем аудиторный.
CPUZLib
В данном комплексном тесте оценивается производительность как процессора, так и подсистемы памяти с помощью свободно распространяющейся библиотеки ZLib версии 1.2.5 (https://www.zlib.net).
Этот тест использует только основные инструкции x86, и поддерживает Hyper-Threading, многопроцессорные (SMP) и многоядерные (CMP) системы.
Рисунок 6.1 Рисунок 6.2
В данном тесте видно, что производительность домашнего ПК в разы лучше, чем у аудиторного ПК.
CPU AES
Это комплексный тест измеряет производительность процессора с помощью криптографического алгоритма AES (Rijndael). В тесте используется код, написанный на языке С.
Этот тест использует только базовые инструкции x86 и его аппаратное ускорение с помощью технологии VIAPadLockSecurityEngine для процессоров VIA C3, VIA C7, VIA Nano и VIA QuadCore и процессоров Intel с расширенным набором инструкций. Для тестирования требуется 48 Мб оперативной памяти.
Рисунок 7.1 Рисунок 7.2
В данном тесте видно, что производительность домашнего ПК в разы лучше, чем у аудиторного ПК.
CPU Hash
Это комплексный тестов производительности процессора с использованием алгоритма хеширования SHA1. Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, использующих соответствующие расширенные наборы инструкций: MMX, MMX+ /SSE, SSE2, SSSE3, AVX и XOP и аппаратное ускорение с помощью технологии VIA PadLockSecurityEngine для процессоров VIA C3, VIA C7, VIA Nano и VIA QuadCore.
В этом тесте каждый поток работает на независимых 8 КБ блоках данных.
Рисунок 8.1 Рисунок 8.2
В данном тесте видно, что производительность домашнего ПК в разы лучше, чем у аудиторного ПК.
Тесты математического сопроцессора:
FPU Julia
Этот тест измеряет производительность процесса при операциях с данными с плавающей запятой одинарной точности (32 разряда) при расчете нескольких кадров из популярного фрактала "Julia". Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, используя соответствующие расширенные инструкции: x87, 3DNow!, 3DNow!+, SSE или FMA4.
Для тестирования требуется 4 Мб системной памяти в расчете на количество потоков. Тест FPU Julia поддерживает Hyper-Threading для многопроцессорных (SMP) и многоядерных (CMP) процессоров.
Рисунок 9.1 Рисунок 9.2
В данном тесте видно, что производительность домашнего ПК в разы лучше, чем у аудиторного ПК.
FPU Mandel
Данный тест измеряет производительность процесса при операциях с данными с плавающей запятой двойной точности (64 разряда) при расчете нескольких кадров из популярного фрактала Мандельброта. Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, используя соответствующие x87, SSE2, AVX или FMA4 расширения.
Для тестирования требуется 4 Мб системной памяти в расчете на количество потоков. Тест FPU Mandel поддерживает Hyper-Threading для многопроцессорных (SMP) и многоядерных (CMP) процессоров.
Рисунок 10.1 Рисунок 10.2
В данном тесте видно, что производительность домашнего ПК в разы лучше, чем у аудиторного ПК.
FPU SinJulia
Этот тест измеряет производительность процесса при операциях с данными с плавающей запятой расширенной точности (80 разрядов) при расчете одного кадра из модифицированного фрактала Жюлиа. Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, используя тригонометрические и экспоненциальные x87 инструкции. Для тестирования требуется 256 Кб оперативной памяти. Тест FPUSinJulia поддерживает Hyper-Threading, многопроцессорные (SMP) и многоядерные (CMP) системы.
Рисунок 11.1 Рисунок 11.2
В данном тесте видно, что производительность домашнего ПК в разы лучше, чем у аудиторного ПК.
Результаты исследования
В ходе данной лабораторной работы получил знания и умения в области измерения технических и эксплуатационных характеристик персонального компьютера
Для двух различных персональных компьютеров (аудиторного и домашнего) провел сравнительный анализ по компонентам архитектуры, включающим: функциональные и логические возможности ПК; структурную организацию; состав аппаратных средств; программное обеспечение.
Провел сравнительный анализ по техническим и эксплуатационным характеристикам персонального компьютера, включающим: производительность процессора, памяти; энергопотребление; температуру.
По описанным характеристикам двух персональных компьютеров (аудиторного и домашнего) провел сравнительный анализ.
В результате анализа сделал вывод о преимуществах и недостатках исследованных персональных компьютеров.
Аудиторный ПК нуждается в модернизации и улучшении. В общем, компьютер справляется с задачами не так уж и плохо, но увеличение оперативной памяти сделала бы работу комфортней.