Numărul de jocuri afectează performanța computerului? Formula productivității

În orice producție, unul dintre obiectivele principale urmărite de conducerea companiei este obținerea de rezultate. Singura întrebare este cât de mult efort și resurse vor fi necesare în procesul de lucru pentru a atinge obiectivul principal. Pentru a determina eficiența unei întreprinderi, a fost introdus conceptul de „productivitate a muncii”, care este un indicator al productivității personalului. Lucrarea care poate fi efectuată de o persoană pe unitatea de timp se numește în mod convențional „ieșire”.

Pentru fiecare întreprindere este foarte important să obțineți rezultate ridicate și, în același timp, să cheltuiți cât mai puține resurse posibil pentru producție (aceasta include facturile de energie electrică, chirie etc.).

Cea mai importantă sarcină în orice întreprindere care produce bunuri sau furnizează servicii este creșterea productivității. În același timp, există o serie de măsuri care sunt de obicei urmate pentru a reduce valoarea costurilor necesare procesului de lucru. Astfel, în perioada de dezvoltare a întreprinderii, productivitatea muncii se poate modifica.

De regulă, sunt clasificate mai multe grupe de factori care pot influența schimbarea și anume creșterea indicatorilor de producție. În primul rând, acesta este un factor economic și geografic, care include disponibilitatea resurselor de muncă disponibile, apă, electricitate, materiale de construcție, precum și distanța până la comunicații, teren etc. Nu mai puțin importantă este importanța accelerării progresului științific și tehnic, promovarea introducerii noilor generații de tehnologie modernă și utilizarea tehnologiilor avansate și a sistemelor automatizate. De asemenea, se poate presupune că productivitatea muncii depinde și de factorul schimbărilor structurale, ceea ce înseamnă o modificare a ponderii componentelor și a semifabricatelor achiziționate, precum și a structurii producției și a ponderii tipurilor individuale de produse.

Aspectul social (uman) rămâne încă de mare importanță, deoarece preocuparea pentru beneficiile sociale este cea care stă la baza creșterii productivității muncii. Aceasta include: preocuparea cu privire la sănătatea fizică a unei persoane, nivelul de dezvoltare intelectuală, profesionalism etc.

Factorii care cresc productivitatea muncii sunt cea mai importantă componentă a întregului proces de muncă, deoarece influențează rata de dezvoltare a oricărei întreprinderi și, în consecință, contribuie la creșterea profitului.

De asemenea, este de remarcat punctul organizatoric care determină nivelul de producție și managementul muncii. Aceasta include îmbunătățirea organizării managementului întreprinderii, îmbunătățirea personalului, a materialelor și a pregătirii tehnice.

Când vorbim despre productivitate, este imposibil să ignorăm intensitatea muncii. Acest concept este o reflectare a cantității de energie mentală și fizică cheltuită de un angajat într-o anumită perioadă de timp de lucru.

Este foarte important să se determine intensitatea optimă pentru un anumit proces de muncă, deoarece activitatea excesivă poate duce la pierderi inevitabile de productivitate. De regulă, acest lucru se întâmplă ca urmare a suprasolicitarii umane, a bolilor profesionale, a rănilor etc.

Este de remarcat faptul că au fost identificați principalii indicatori care determină intensitatea travaliului. În primul rând, aceasta este sarcina de muncă a unei persoane. Acest lucru vă permite să determinați intensitatea procesului de lucru și, în consecință, fezabilitatea costurilor. În același timp, se obișnuiește să se calculeze ritmul de lucru, adică frecvența acțiunilor în raport cu o unitate de timp. Ținând cont de acești factori, întreprinderea are, de regulă, anumite standarde, pe baza indicatorilor cărora se stabilește planul de lucru al producției.

Factorii productivității muncii fac obiectul unei atenții deosebite a oamenilor de știință și a practicienilor, deoarece aceștia acționează ca cauza principală care determină nivelul și dinamica acesteia. Factorii studiați în analiză pot fi clasificați după diferite criterii. Prezentăm cea mai detaliată clasificare în tabelul 1

Tabelul 1

Clasificarea factorilor care afectează productivitatea muncii

Prin natura lor, factorii sunt împărțiți în natural-climatici, socio-economici și producție-economici.

Factorii naturali și climatici au o mare influență asupra rezultatelor activităților din agricultură, industria minieră, silvicultură și alte industrii. Luarea în considerare a influenței lor ne permite să evaluăm mai precis rezultatele activității entităților comerciale. Factorii socio-economici includ condițiile de viață ale lucrătorilor, organizarea activităților culturale, sportive și recreative în întreprindere, nivelul general de cultură și educație a personalului etc. Ei contribuie la o utilizare mai completă a resurselor de producție ale întreprinderii și la creșterea eficienta muncii sale. Factorii de producție și economici determină completitudinea și eficiența utilizării resurselor de producție ale întreprinderii și rezultatele finale ale activităților acesteia. Pe baza gradului de impact asupra rezultatelor activității economice, factorii sunt împărțiți în majori și minori. Principalele includ factori care au un impact decisiv asupra indicatorului de performanță. Cele care nu au un impact decisiv asupra rezultatelor activității economice în condițiile actuale sunt considerate secundare. Aici este necesar să rețineți că același factor, în funcție de circumstanțe, poate fi atât primar, cât și secundar. Capacitatea de a identifica principalii factori determinanți dintr-o varietate de factori asigură corectitudinea concluziilor bazate pe rezultatele analizei.

În raport cu obiectul de studiu, factorii sunt clasificați în interni și externi, adică. dependente şi independente de activităţile acestei întreprinderi. Atenția principală în analiză ar trebui acordată studiului factorilor interni pe care întreprinderea îi poate influența.

În același timp, în multe cazuri, cu legături și relații de producție dezvoltate, rezultatele fiecărei întreprinderi sunt influențate semnificativ de activitățile altor întreprinderi, de exemplu, uniformitatea și oportunitatea aprovizionării cu materii prime, materiale, calitatea, costul acestora. , condițiile pieței, procesele inflaționiste etc. Acești factori sunt externi. Ele nu caracterizează eforturile unei echipe date, dar studiul lor face posibilă determinarea mai precisă a gradului de influență a cauzelor interne și, prin urmare, identificarea mai completă a rezervelor interne de producție.

Pentru a evalua corect activitățile întreprinderilor, factorii trebuie împărțiți în continuare în obiectivi și subiectivi. Factorii obiectivi, cum ar fi un dezastru natural, nu depind de voința și dorința oamenilor. Spre deosebire de motivele obiective, motivele subiective depind de activitățile persoanelor juridice și ale persoanelor fizice.

În funcție de gradul de prevalență, factorii sunt împărțiți în generali și specifici. Factorii generali includ factori care operează în toate sectoarele economiei. Specifice sunt cele care operează într-un anumit sector al economiei sau întreprinderii. Această împărțire a factorilor ne permite să luăm în considerare mai pe deplin caracteristicile întreprinderilor și industriilor individuale și să evaluăm mai precis activitățile acestora.

Pe baza duratei impactului asupra rezultatelor performanței, factorii se disting între constanți și variabili. Factorii constanți influențează continuu fenomenul studiat de-a lungul timpului. Impactul factorilor variabili se manifestă periodic, de exemplu, dezvoltarea de noi tehnologii, noi tipuri de produse, noi tehnologii de producție etc.

De mare importanță pentru evaluarea activităților întreprinderilor este împărțirea factorilor în funcție de natura acțiunii lor în intensiv și extensiv. Factorii extensivi includ factori care sunt asociați cu o creștere mai degrabă cantitativă decât calitativă a indicatorului de performanță, de exemplu, o creștere a volumului producției prin extinderea suprafeței însămânțate, creșterea numărului de animale, a numărului de muncitori etc. Factorii intensivi caracterizează gradul de efort și intensitatea muncii în procesul de producție, de exemplu, creșterea randamentelor agricole, a productivității animalelor și a nivelului productivității muncii.

Dacă analiza urmărește măsurarea influenței fiecărui factor asupra rezultatelor activității economice, atunci acestea se împart în cantitative și calitative, simple și complexe, măsurabile și nemăsurabile.

Factorii care exprimă certitudinea cantitativă a fenomenelor (număr de muncitori, utilaje, materii prime etc.) sunt considerați cantitativi. Factorii calitativi determină calitățile interne, caracteristicile și caracteristicile obiectelor studiate (productivitatea muncii, calitatea produsului, fertilitatea solului etc.).

Majoritatea factorilor studiați sunt complexi ca compoziție și constau din mai multe elemente. Cu toate acestea, există și acelea care nu pot fi împărțite în părțile lor componente. În funcție de compoziția lor, factorii sunt împărțiți în complecși (complexi) și simpli (elementali). Un exemplu de factor complex este productivitatea muncii, iar unul simplu este numărul de zile lucrătoare din perioada de raportare.

După cum sa indicat deja, unii factori au un impact direct asupra indicatorului de performanță, în timp ce alții au un impact indirect. Pe baza nivelului de subordonare (ierarhie), se disting factori de primul, al doilea, al treilea etc. niveluri de subordonare. Factorii de prim nivel îi includ pe cei care afectează direct indicatorul de performanță. Factorii care determină indirect indicatorul de performanță, folosind factori de nivel întâi, se numesc factori de nivelul doi etc. De exemplu, în raport cu producția brută, factorii de prim nivel sunt numărul mediu anual de lucrători și producția anuală medie per lucrător. Numărul de zile lucrate de un lucrător și producția zilnică medie sunt factori de nivel al doilea. Factorii de al treilea nivel includ durata zilei de lucru și producția medie orară.

Baza conducerii oricărei afaceri este utilizarea rațională și eficientă a resurselor disponibile, inclusiv a forței de muncă. Este destul de logic ca managementul să caute să crească volumul producției fără costuri suplimentare pentru angajarea lucrătorilor. Experții identifică mai mulți factori care pot îmbunătăți performanța:

Stilul managerial (sarcina principală a unui manager este de a motiva personalul, de a crea o cultură organizațională care prețuiește activitatea și munca grea).

Investițiile în inovații tehnice (achiziționarea de echipamente noi care să răspundă cerințelor de timp poate reduce semnificativ timpul petrecut de fiecare angajat).

Instruiri și seminarii pentru formare avansată (cunoașterea specificului producției permite personalului să participe la îmbunătățirea procesului de producție).

În condiții moderne, creșterea profiturilor companiei este principala tendință necesară în dezvoltarea întreprinderilor. Creșterea profitului poate fi realizată în diverse moduri, printre care putem evidenția utilizarea mai eficientă a personalului companiei.

Indicatorul pentru măsurarea performanței forței de muncă a unei companii este productivitatea.

Prezentare generală

Productivitatea muncii conform formulei de calcul este un criteriu prin care se poate caracteriza productivitatea utilizării muncii.

Productivitatea muncii se referă la eficiența pe care o are munca în procesul de producție. Poate fi măsurată printr-o anumită perioadă de timp necesară pentru a produce o unitate de ieșire.

Pe baza definiției cuprinse în dicționarul enciclopedic al lui F. A. Brockhaus și I. A. Efron, productivitatea sau productivitatea muncii se presupune a fi considerată relația formată între volumul de muncă cheltuit și rezultatul care poate fi obținut în timpul implementării muncii.

De către L. E. Basovsky, productivitatea muncii poate fi definită ca fiind productivitatea personalului de care dispune întreprinderea. Acesta poate fi determinat de cantitatea de produse produse pe unitatea de timp de lucru. Acest indicator este determinat și de costurile forței de muncă, care pot fi atribuite unei unități de producție.

Productivitatea este cantitatea de producție produsă de un angajat într-o anumită perioadă de timp.

Este un criteriu care caracterizează productivitatea unei anumite forțe de muncă vie și eficacitatea muncii de producție în funcție de formarea unui produs pe unitatea de timp de muncă alocat producției lor.

Eficiența operațională crește pe baza progresului tehnologic, prin introducerea de noi tehnologii, creșterea calificărilor angajaților și a interesului financiar al acestora.

Etapele analizei

Evaluarea productivității muncii constă în următoarele etape principale:

• analiza indicatorilor absoluti pe mai mulți ani;
• determinarea impactului anumitor indicatori factori asupra dinamicii productivității;
• determinarea rezervelor pentru câştiguri de productivitate.

Indicatori cheie

Principalii indicatori importanți de performanță care sunt analizați în întreprinderile moderne care funcționează în condiții de piață pot fi precum nevoia de angajare deplină a personalului și producție ridicată.

Ieșirea de produs este valoarea productivității pe unitatea de forță de muncă. Se poate determina prin corelarea numărului de produse produse sau de servicii prestate care au fost produse într-o anumită unitate de timp.

Intensitatea muncii este raportul dintre costurile timpului de lucru și volumul producției, care caracterizează costurile forței de muncă pe unitatea de produs sau serviciu.

Metode de calcul

Pentru a măsura productivitatea muncii, sunt utilizate trei metode de calcul a productivității:

• metoda naturala. Este utilizat în organizațiile care produc produse omogene. Această metodă ia în considerare calculul productivității muncii ca corespondență între volumul de produse realizate în termeni naturali și numărul mediu de angajați;
• metoda muncii este utilizată dacă zonele de lucru produc o cantitate imensă de produs cu un sortiment în schimbare frecvent; formarea se determină în ore standard (cantitatea de muncă înmulțită cu timpul standard), iar rezultatele sunt rezumate în funcție de diferite tipuri de produs;
• metoda costului. Este utilizat în organizațiile care produc produse eterogene. Această metodă ia în considerare calculul productivității muncii ca corespondență între volumul produselor realizate în termeni de cost și numărul mediu de angajați.

Pentru evaluarea nivelului de performanță la locul de muncă se utilizează conceptul de caracteristici personale, suplimentare și generale.

Proprietățile private sunt acele costuri de timp care sunt necesare pentru a produce o unitate de produs în termeni naturali pentru o singură persoană-zi sau persoană-oră. Proprietățile auxiliare iau în considerare timpul petrecut pentru efectuarea unei unități dintr-un anumit tip de muncă sau cantitatea de muncă efectuată pe unitate de perioadă.

Metoda de calcul

Dintre opțiunile posibile pentru productivitatea muncii, se pot distinge următorii indicatori: producția, care poate fi media anuală, medie zilnică și medie orară pentru un angajat. Există o relație directă între aceste caracteristici: numărul de zile lucrătoare și durata zilei de lucru pot predetermina valoarea producției orare medii, care, la rândul său, predetermina valoarea producției medii anuale a angajatului.

Productivitatea muncii conform formulei de calcul este următoarea:

VG = KR * PRD * VSC

unde VG este producția medie anuală a lucrătorului, t.r.;

KR - numărul de zile lucrătoare, zile;

VCH - randament mediu orar, t.r. per persoana;

LWP - durata schimbului de lucru (zi), oră.

Nivelul de impact al acestor condiții poate fi determinat prin aplicarea metodei de substituție în lanț a indicatorilor, a metodei diferențelor absolute, a metodei diferențelor relative, precum și a metodei integrale.

Având informații despre nivelul de impact al diferitelor condiții asupra indicatorului studiat, se poate stabili nivelul impactului acestora asupra volumului producției. Pentru a face acest lucru, valoarea care descrie impactul oricăreia dintre condiții este înmulțită cu numărul de angajați ai companiei la valoarea medie.

Factori principali

Cercetările ulterioare privind productivitatea muncii se concentrează pe detalierea impactului diferitelor condiții asupra producției unui lucrător (producție anuală medie). Condițiile sunt împărțite în două categorii: extensive și intensive. Factorii care au o mare influență asupra utilizării timpului de lucru sunt considerați extinși factorii care au o mare influență asupra eficienței muncii pe oră.

Analiza factorilor extinși se concentrează pe identificarea costurilor timpului de muncă din utilizarea sa neproductivă. Costurile timpului de muncă sunt determinate prin compararea fondului de timp de muncă planificat și practic. Rezultatele impactului costurilor asupra producției unui produs sunt determinate prin înmulțirea numărului lor de zile sau de ore cu producția medie orară (sau medie zilnică) conform planului per lucrător.

Analiza factorilor intensivi se concentrează pe identificarea condițiilor asociate cu modificările intensității muncii a produsului. Reducerea intensității muncii este principala condiție pentru creșterea productivității muncii. Se observă, de asemenea, feedback.

Analiza factorială

Să luăm în considerare formulele de bază pentru productivitatea factorilor de producție.

Pentru a lua în considerare factorii de influență, folosim metode și principii de calcul general recunoscute în știința economică.

Formula productivității muncii este prezentată mai jos.

unde W este productivitatea muncii, t.r. per persoana;

Q este volumul produselor care au fost produse în termeni valorici, t.r.;

T - numărul de personal, oameni.

Să extragem valoarea Q din această formulă de productivitate:

Astfel, volumul producției se modifică în funcție de modificările productivității muncii și ale numărului de personal.

Dinamica modificărilor volumului producției sub influența modificărilor indicatorilor de productivitate poate fi calculată folosind formula:

ΔQ (W) = (W1-W0)*T1

Dinamica modificărilor cantității de produse sub influența modificărilor numărului de angajați va fi calculată folosind formula:

ΔQ (T) = (T1-T0)*W0

Efectul general al factorilor:

ΔQ (W) + ΔQ(T) = ΔQ (total)

Modificarea datorată influenței factorilor poate fi calculată folosind modelul factorial al formulei de productivitate:

PT = UD * D * Tcm * CV

unde PT este productivitatea muncii, t.r. pe persoană

Ud - ponderea lucrătorilor în numărul total de personal

D - zile lucrate de un muncitor pe an, zile

Tsm - zi de lucru medie, oră.

CV - productivitatea medie orară a muncii a unui muncitor, t.r. pe persoană

Rezerve de bază

Cercetarea productivității se efectuează pentru a stabili rezerve pentru creșterea acesteia. Rezervele de creștere pot include următorii factori care afectează productivitatea muncii:

• creșterea nivelului tehnologic de fabricație, adică adăugarea celor mai noi procese științifice și tehnice, obținerea de materiale de înaltă calitate, mecanizarea și automatizarea producției;
• îmbunătățirea structurii companiei și selectarea celor mai competenți angajați, eliminarea fluctuației angajaților, creșterea calificărilor angajaților;
• modificări structurale în producție, care iau în considerare înlocuirea unor tipuri individuale de produs, creșterea ponderii unui produs nou, modificarea intensității muncii a programului de producție etc.;
• formarea și îmbunătățirea infrastructurii publice necesare este o soluție la dificultățile asociate cu satisfacerea nevoilor întreprinderii și ale societăților de muncă.

Direcții de îmbunătățire

Întrebarea cum să creșteți productivitatea muncii este foarte relevantă pentru multe întreprinderi.

Esența creșterii productivității muncii la o întreprindere se manifestă în:

• modificarea cantității de producție la utilizarea unei unități de muncă;
• modificarea costurilor cu forța de muncă pe unitatea de producție stabilită;
• modificarea costurilor salariale cu 1 rublă;
• reducerea ponderii costurilor forței de muncă în costurile de producție;
• imbunatatirea calitatii bunurilor si serviciilor;
• reducerea defectelor de producție;
• creșterea numărului de produse;
• creșterea volumului vânzărilor și a profitului.

Pentru a asigura o productivitate ridicată a angajaților companiei, conducerea trebuie să asigure condiții normale de muncă. Nivelul productivității umane, precum și eficiența muncii sale, pot fi influențate de un număr imens de factori, atât intensi, cât și extensivi. Luarea în considerare a acestor factori care afectează productivitatea muncii este necesară la calcularea indicatorului de productivitate și a rezervelor pentru creșterea acestuia.

Performanța memoriei video. După cum arată practica, memoria video este foarte adesea punctul slab al plăcilor grafice. Și punctul nu este în primul rând în volumul său, ci în debit, care determină viteza de acces la datele stocate în el. Lățimea de bandă depinde de doi indicatori - frecvența (viteza ceasului) și lățimea (capacitatea de biți) a magistralei de memorie - cantitatea de date transferată pe ciclu de ceas. De exemplu, o anumită memorie video, având o lățime a magistralei de 256 de biți, funcționează la o frecvență de 1000 MHz. Aceasta înseamnă că într-o secundă finalizează 1000 de cicluri, transmițând 256 de biți de informații pe ciclu (1000X256=256.000 biți/s). O altă memorie funcționează la o frecvență de 1800 MHz, dar are o magistrală de 128 de biți (128X1800=230400 bps). După cum se poate vedea în exemplu, memoria cu o frecvență semnificativ mai mare este mai puțin productivă din cauza magistralei înguste. Acesta, desigur, este un exemplu pur teoretic, dar demonstrează starea reală a lucrurilor.

Tipul memoriei video(GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5 etc.) indică cărei generații de memorie îi aparține plăcii grafice. Fiecare generație următoare este mai avansată decât cea anterioară și oferă o frecvență de operare mai mare. Dar, așa cum se poate observa din exemplul anterior, noua generație de memorie cu o magistrală îngustă în lățimea de bandă reală poate fi mai proastă decât memoria generației anterioare cu o magistrală largă.

Capacitatea memoriei video afectează și performanța plăcii grafice, dar numai până la o anumită limită (când este un punct slab). Este mult mai profitabil să achiziționați un card cu memorie GDDR3 - 256 biți și o capacitate de 512 MB decât cu o memorie GDDR3 - 128 biți și o capacitate de 1 GB. În realitate, este puțin probabil ca o placă grafică cu lățime de bandă redusă să aibă nevoie vreodată de 1 GB de memorie. Astfel de carduri nu au ca scop atingerea performanțelor maxime. Sunt mai degrabă un produs al trucurilor de marketing ale producătorilor, destinate cumpărătorilor fără experiență care evaluează acceleratoarele grafice doar după dimensiunea memoriei. Prin urmare, atunci când alegeți o placă video, trebuie să evaluați echilibrul raportului dintre frecvență, rata de biți și dimensiunea memoriei video. Acești indicatori sunt de obicei indicați în cataloage și etichete de preț în magazin.

Caracteristicile nucleului grafic. Viteza de ceas a procesorului grafic este importantă, dar nu și caracteristica sa cea mai importantă. Un nucleu grafic cu o frecvență relativ scăzută se dovedește adesea a fi foarte productiv. Totul depinde de arhitectura nucleului grafic, de cantitatea și calitatea unităților de shader unificate incluse în acesta (cu cât sunt mai multe, cu atât mai bine) și de alte elemente care determină ratele de umplere a pixelilor și texturii plăcii video (cu cât acestea sunt mai mari). , cu atât mai bine). Acești indicatori sunt rar indicați pe etichetele de preț și în cataloage. Prin urmare, înainte de a alege o placă video dintre mai multe opțiuni posibile, este indicat să vă întrebați pe site-ul oficial al producătorilor acestora (sau alte site-uri specializate) despre starea reală a lucrurilor și să alegeți opțiunea cu cea mai mare performanță. În practică, cu cât linia de plăci video căreia îi aparține acceleratorul grafic este mai nouă, cu atât este mai puternică, de regulă. Excepție fac modelele „junior” ale liniei. Nu este neobișnuit ca ei să se dovedească a fi mai puțin productivi decât reprezentanții „mai vechi” ai liniei anterioare. De exemplu, GeForce GTS450 va fi semnificativ inferioară GeForce GTX280. Modelele noii linii suportă adesea versiuni noi de DirectX și OpenAL, care oferă grafică mai „avansată” în jocurile pe calculator și în alte aplicații care le folosesc. Dar dacă puterea cardului nu este suficientă, nu va exista niciun beneficiu practic din acest lucru. De fapt, GeForce GTX280 (cu suport DirectX10) este o opțiune mult preferabilă față de GeForce GTS450 (DirectX11). Unul dintre semnele indirecte ale performanțelor scăzute ale unei plăci video este absența unui conector pentru conectarea energiei suplimentare direct de la sursa de alimentare. Busul PCIE de pe placa de bază la care este conectată placa grafică nu poate furniza suficientă putere. Tehnologiile moderne nu permit crearea de plăci video pentru jocuri cu un consum atât de redus de energie.

Sistem de racire– un element de care depinde în mare măsură confortul utilizării unui accelerator grafic. Atunci când alegeți, este mai bine să acordați prioritate produselor realizate cu tuburi termice vid (vizibile la inspecție vizuală). Astfel de sisteme se dovedesc de fapt a fi mai eficiente și creează mult mai puțin zgomot. În plus, răcirea eficientă face posibilă overclockarea mai bună a plăcii video, obținând performanțe mai mari dacă este necesar. Un sistem de racire extrem de eficient pentru placa grafica poate fi achizitionat separat, inlocuindu-l pe cel standard. Dar un astfel de sistem costă de obicei cel puțin 40 de dolari. SUA (sau chiar mult mai scumpe). Prin urmare, este mai profitabil să cumpărați plăci video cu un sistem de răcire standard eficient (chiar dacă costă cu 10-20 de dolari SUA mai mult decât analogii lor fără acesta).

Interacțiunea mai multor plăci grafice la procesarea unei imagini poate fi construită conform următorilor algoritmi:

• când imaginea este practic împărțită în mai multe părți, fiecare dintre acestea fiind procesată de un card separat;
• defalcarea imaginii cadru cu cadru (când, de exemplu, un card procesează numai cadre pare, celălalt - impar);
• când aceeași imagine este generată pe toate plăcile grafice, dar cu modele anti-aliasing diferite. Rezultatele obţinute sunt amestecate, suprapunându-se unele pe altele, ceea ce realizează o mai mare claritate, detaliu şi netezime a imaginii finale.

Principalul dezavantaj al sistemelor bazate pe două (sau mai multe) plăci video este consumul mare de energie și costul ridicat. În același timp, performanța subsistemului video în practică nu crește de două sau de mai multe ori. În cel mai bun caz, este posibil să se realizeze o creștere de 50-60% a puterii efective a plăcilor grafice suplimentare.

Pe fundalul dezvoltării rapide a tehnologiilor digitale, tehnologia computerelor moderne devine rapid depășită. În acest material, vom analiza modalități posibile de a vă actualiza computerul pentru a-și crește performanța.

Introducere

În lumea modernă, dezvoltarea rapidă a tehnologiilor digitale a dus la faptul că un computer achiziționat recent, chiar și cel mai productiv la momentul achiziției, devine iremediabil depășit după un timp foarte scurt. Dacă durata de viață a aparatelor electrocasnice obișnuite este de cel puțin 10 ani, atunci pentru computere este redusă de 2-3 ori.

Când un computer este utilizat pentru o gamă restrânsă de sarcini, de exemplu, pentru lucrul cu aplicații de birou și internet, atunci problema actualizării nu este la fel de presantă ca în cazul utilizării universale. Dacă computerul este folosit ca platformă de jocuri, procesare video și fotografii, ascultare de muzică și vizionare de filme, atunci actualizarea ulterioară a componentelor devine de dorit și necesară.

Determinarea când a sosit momentul pentru o astfel de actualizare-actualizare (în engleză: Upgrade - îmbunătățire, modernizare) este foarte simplă, chiar și fără măsurători complexe: dacă un joc nou nu pornește sau rulează prea lent, iar programele noi durează mult timp încărcați, apoi computerul are nevoie de un upgrade. Nu uitați că internetul devine din ce în ce mai interactiv în fiecare an, achiziționând videoclipuri de înaltă definiție, fotografii de înaltă rezoluție, jocuri on-line de înaltă calitate și alt conținut care impune cerințe sporite resurselor de sistem ale computerului.

Componente care afectează performanța

În interiorul unității de sistem de computer, aceeași carcasă metalică care se află de obicei în partea de jos a unui birou de calculator sau pur și simplu pe podea, există o serie de componente din care, precum cuburile pentru copii, este asamblată funcționalitatea necesară.

Baza întregului sistem este placa de bază, în care sunt conectate procesorul central, RAM și placa video. Înlocuirea acestor componente (în totalitate sau selectiv) poate îmbunătăți semnificativ performanța generală a sistemului.

O altă componentă care are un anumit impact asupra performanței sistemului este hard disk-ul. În ciuda faptului că funcția sa principală este de a stoca informații, viteza de citire și scriere a acestora afectează foarte mult lansarea aplicațiilor și a sistemului de operare în ansamblu.

Alte componente ale unității de sistem nu afectează performanța și sunt înlocuite din alte motive.

Determinarea componentelor instalate

Înainte de a merge la magazin pentru a cumpăra componente noi, trebuie să decideți în avans pe ce vă puteți baza și dacă este recomandabil să vă actualizați computerul. Mai mult, pentru a instala un nou procesor, placă video sau pentru a crește cantitatea de RAM, trebuie să vă asigurați că placa de bază a computerului acceptă anumite modele de componente noi. Pentru a înțelege toate acestea, trebuie să înțelegeți ce piese se află în prezent în mașina dvs. și, pe baza informațiilor primite, să evaluați perspectivele unui upgrade viitor.

Există mai multe modalități de a determina configurația computerului dvs., dar cea mai simplă dintre ele este să utilizați utilități speciale, care nu sunt greu de găsit. În scopul acestui material, vom folosi programul gratuit Piriform Speccy.

După cum se poate observa din figură, după lansare, utilitarul afișează informații generale despre resursele sistemului și despre sistemul de operare instalat. De asemenea, îl puteți folosi pentru a obține cu ușurință date mai detaliate despre procesorul instalat și caracteristicile acestuia, RAM, placa video și alte componente necesare.

Acum că avem în mâini un instrument care ne permite să determinăm toți parametrii necesari ai computerului, să aruncăm o privire mai atentă la principalele detalii care afectează în primul rând performanța computerului.

CPU

Unitatea centrală de procesare este un fel de creier al computerului și efectuează toate calculele matematice. Înlocuirea acestei componente cu un model mai rapid poate duce PC-ul la un nivel cu totul nou și, în general, poate îmbunătăți performanța acestuia în toate aplicațiile. De exemplu, acest lucru va accelera transcodarea și editarea video, încărcarea sistemului de operare și multe alte programe, efectuarea de calcule de inginerie complexe și efectuarea multor alte sarcini.

În plus, modelele noi, de regulă, au un consum mai mic de energie și, ca urmare, se încălzesc mai puțin, ceea ce face posibilă, la rândul său, instalarea unui sistem de răcire mai silențios.

Din punct de vedere fizic, unitatea centrală de procesare (CPU) este un cip mare de formă pătrată. Are întotdeauna un radiator și un ventilator instalat pe el, ale căror dimensiuni depind direct de disiparea căldurii, care este mai mare cu cât frecvența ceasului este mai mare.

Procesoarele centrale pentru computerele personale sunt produse de două companii - AMD și Intel. Produsele Intel se caracterizează prin suport pentru cele mai noi tehnologii și performanțe superioare, dar AMD atrage cumpărători cu un raport preț/performanță mai favorabil.

Acum este momentul să utilizați utilitarul Speccy și să aflați producătorul procesorului instalat în sistemul dvs., precum și principalele caracteristici ale acestuia. Putem vedea toate aceste informații în fereastra principală a programului de lângă articol CPU.

Aici ne interesează patru parametri principali, pe baza cărora vom trage concluzii cu privire la posibilitatea de modernizare a acestei componente:

• Producător . În exemplul nostru, acesta este Intel.
• Model și nume de cod . În cazul nostru, acesta este Corei7 din familia Lynnfield.
• Design sau tip de conector . Aici este Socket 1156.
• Frecvența ceasului . În exemplul nostru, 2,8 GHz.

Ce putem învăța acum din aceste informații? În primul rând, procesoarele companiei concurente AMD nu sunt potrivite pentru noi. În al doilea rând, putem instala doar procesoare Intel proiectate pentru Socket 1156 în această placă de bază. Astfel, am restrâns destul de serios căutarea unui posibil candidat pentru un upgrade viitor. Apropo, puteți determina întotdeauna producătorul după tipul de priză.

Acum rămâne de înțeles fezabilitatea acestei actualizări. De exemplu, săpând prin motoarele de căutare sau aceeași Wikipedia, puteți afla că Intel a încetat practic să mai producă procesoare pentru socket-ul Socket 1156, ceea ce înseamnă că această platformă nu are viitor, iar procesoare de nouă generație nu sunt produse pentru aceasta. . Mai mult, în exemplul nostru este instalat un procesor din familia Corei 7, care este cel mai productiv din gama Intel. Iar cel mai vechi reprezentant al liniei Lynnfield Corei 7 din designul nostru are o frecvență de ceas de 3,07 GHz, ceea ce este cu doar 207 MHz mai mult decât copia existentă.

După analizarea informațiilor primite, putem spune cu încredere că pentru exemplul nostru, upgradarea procesorului fără înlocuirea plăcii de bază este nepractică.

In general, pentru procesoarele Intel merita upgrade-ul doar daca placa foloseste un socket LGA 775 sau altul cu un indice numeric mai mare. Actualizarea sistemelor bazate pe LGA 478 și altele nu are în prezent niciun sens. Cei mai promițători conectori din acest moment se pot numi LGA 1155 și pentru pasionați LGA 2011.

În mod similar, pentru produsele AMD, upgrade-ul are sens pentru soclurile AM2+ și mai mari. Cei mai promițători conectori sunt AM3 și AM3+.

Placa video

Următoarea componentă care afectează performanța este placa video. Sarcina sa principală este de a forma o imagine pe monitor. În majoritatea cazurilor, modernizarea este necesară doar pentru fanii jocurilor moderne 3D pe calculator. Dacă jocul rulează lent (întârziere), atunci principalul motiv este performanța insuficientă a plăcii video.

Plăcile video moderne sunt dispozitive de calcul complexe și pot îndeplini multe dintre funcțiile unui computer principal: au propriul procesor grafic specializat, un ventilator cu radiator și propriile cipuri de memorie video. Din punct de vedere fizic, adaptorul grafic este o placă destul de mare cu elemente electronice amplasate pe ea și, dacă este necesar, conectori de alimentare suplimentari. Este introdus într-un conector special de pe placa de bază a computerului. Firul de la monitor este conectat special la placa video.

În general, există trei tipuri de conectori în care este conectată o placă video: PCI foarte vechi, AGP învechit și aproape întrerupt și PCI-Express x16 modern (PCI-E X16). Actualizarea subsistemului grafic al computerului are sens doar dacă placa de bază are un conector PCIE modern. Merită să vă actualizați adaptorul video cumpărând o placă cu un procesor grafic mai nou și mai puternic, dar schimbarea plăcii video doar pentru a crește cantitatea de memorie video nu merită.

Pentru a determina tipul de conector grafic din sistemul dvs., să folosim din nou utilitarul Speccy selectând elementul din stânga Placa de baza. Acum găsiți elementul din partea dreaptă a ferestrei programului Date PCI.

În exemplul nostru, placa de bază este echipată cu doi conectori PCIEX16. Acest lucru face posibilă, dacă se dorește și este fezabil financiar, instalarea a două plăci video simultan în modurile SLI (Nvidia) sau CrossFire (AMD), combinând puterea lor de calcul. Dacă în cazul dvs. nu există un astfel de conector, actualizarea plăcii video fără a înlocui placa de bază nu are sens.

În ciuda faptului că pe piață există multe plăci video de la diverși producători (ASUS, Gigabyte, MSI, Sapphire, Powercolo și alții), de fapt, baza acestor dispozitive - procesoare grafice - sunt produse de două companii americane: AMD ( ATI) și nVidia.

Toate plăcile video bazate pe cipuri AMD se numesc Radeon HD XXXX. XXXX este un număr din patru cifre, a cărui primă cifră indică generația căreia îi aparține placa video. Cu cât este mai sus, cu atât harta este mai modernă. Al doilea număr indică familia de adaptoare. Cu cât este mai mare, cu atât soluția grafică este mai puternică și productivă, dar și mai scumpă. Al treilea număr indică subfamilia adaptorului. Principiul este păstrat și aici - cu cât mai sus, cu atât mai bine. În acest moment, cea mai recentă generație de plăci video cu cipuri AMD sunt Radeon HD 7xxx.

Plăcile video construite pe baza soluțiilor grafice nVidia se numesc GeForce GT/GTS/GTX XXX. Ca și în cazul precedent, XXX este un număr în care prima cifră indică generația, a doua - familia căreia îi aparține acceleratorul grafic. Cu cât aceste cifre sunt mai mari, cu atât adaptorul este mai modern și mai productiv. Cele mai rapide produse au prefixul GTX în fața indexului numeric. Cele mai recente soluții pe GPU-urile nVidia au indexul GTX 5xx. Adevărat, foarte curând noi plăci de bază din a șasea generație vor deveni disponibile utilizatorilor.

Trebuie să știți că toate soluțiile grafice moderne de înaltă performanță necesită putere suplimentară. Aceasta înseamnă că sursa dvs. de alimentare trebuie să aibă conectori liberi adecvați și rezerve de putere suficiente. Prin urmare, înainte de a cumpăra o nouă placă video, află dacă aceasta necesită putere suplimentară și ce putere minimă ar trebui să aibă sursa de alimentare a computerului tău. Toate aceste informații pot fi găsite pe Internet sau solicitate de la un consultant de vânzări.

Din păcate, în cadrul acestui material, nu vom putea să vă cunoaștem mai detaliat despre gamele de modele de plăci video din cauza volumului acestei probleme. Dacă doriți să studiați această problemă mai detaliat pe cont propriu, vă rugăm să consultați articolul nostru. În caz contrar, luați cu dvs. un prieten informat la magazin sau căutați ajutor de la un consultant care vă va spune posibilele opțiuni.

Pentru a încheia această întrebare, să ne uităm la exemplul nostru despre fezabilitatea actualizării unei plăci video.

După cum se poate observa din figură, adaptorul nostru grafic se numește GeForce GTX 580. Aceasta înseamnă că computerul de testare este echipat cu o soluție grafică bazată pe logica nVidia și aparține de ultimă generație. Mai mult, numărul 8 din index indică faptul că aceasta este cea mai productivă soluție dintre produsele cu un singur cip ale acestei companii. În acest moment, o astfel de placă video nu are probleme cu performanța în toate jocurile moderne și nu trebuie să fie actualizată.

RAM

A treia componentă cheie este RAM. În majoritatea cazurilor, cu cât mai multă memorie, cu atât mai bine. În acest moment, volumul minim la care este posibilă lucrul confortabil cu programe este de 2 gigaocteți (GB). Calculatoarele cu 1 GB sau chiar 512 MB își măresc semnificativ performanța la creșterea cantității de RAM, deoarece cantitatea acesteia afectează viteza de încărcare și funcționarea ulterioară a programelor și a sistemului de operare.

Din punct de vedere fizic, RAM este o placă dreptunghiulară îngustă (modul de memorie) cu microcircuite lipite pe ea. Se introduce într-un conector special de pe placa de bază. Cantitatea de memorie depinde de numărul de cipuri lipite pe un modul, așa că, deși au același aspect, pot avea dimensiuni diferite. Plăcile de bază ieftine vă permit să conectați doar două module de memorie, în timp ce cele mai avansate vă permit să conectați 4 sau chiar 8.

Înainte de a crește cantitatea de memorie, trebuie mai întâi să determinați tipul acesteia, care poate fi SDRAM, DDR, DDR2 și DDR3. Primele două soiuri sunt deja depășite și nu mai sunt disponibile DDR2 este încă obișnuit, dar este înlocuit în mod activ de noul standard DDR3. În același timp, vechiul standard de memorie costă aproape de două ori mai mult decât cel modern. În exterior, conectorii diferitelor tipuri de memorie diferă în ceea ce privește numărul de contacte și forma lor, așa că dacă computerul dvs. folosește DDR2, un alt tip nu vă va potrivi.

Apoi, trebuie să înțelegeți câte sloturi de memorie are placa dvs. de bază și numărul de sloturi libere. Daca pe placa de baza sunt doar doi conectori si ambii sunt ocupati, atunci va trebui sa inlocuiti modulele vechi cu altele noi care au un volum mai mare. Dacă există 4 sloturi și două dintre ele sunt libere, puteți pur și simplu să adăugați altele noi la modulele de memorie existente.

Trebuie amintit că stick-urile RAM ar trebui instalate în perechi pentru a activa modul dual-channel, care îi crește semnificativ viteza și debitul.

Acum să folosim din nou utilitarul cu care suntem deja familiarizați pentru a obține toate informațiile necesare despre RAM-ul instalat în sistem. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să faceți clic pe filă RAMși toți parametrii necesari vor apărea în fața ta.

Din exemplul nostru putem observa că sistemul de testare are 8 GB de RAM DDR3 instalați. În același timp, placa de sistem are 4 sloturi pentru instalarea modulelor, dintre care două sunt încă libere, ceea ce face posibilă livrarea de module suplimentare în orice moment.

hard disk

Componenta finală care poate îmbunătăți performanța sistemului este hard disk-ul. Într-o măsură mai mare, înlocuirea hard disk-ului cu o unitate mai rapidă va afecta viteza de încărcare a sistemului de operare și de lansare a aplicațiilor. Hard disk-ul nu are practic niciun efect asupra performanței în cadrul programelor.

Dispozitivele moderne de stocare a datelor sunt disponibile în două tipuri: magnetice (HDD) și cu stare solidă (SSD). Primele sunt cele mai comune, voluminoase și accesibile. Acestea din urmă sunt de multe ori mai rapide decât primele, cu toate acestea, au volume de stocare a datelor mai mici și sunt de câteva ori mai scumpe.

Hard disk-urile pot avea, de asemenea, interfețe diferite pentru conectarea la placa de sistem. Există doar două dintre ele - o interfață paralelă (IDE, ATA, Ultra ATA) sau o interfață serială (SATA, SATA II sau SATA III). Interfața serială este standardul modern pentru conectarea unităților. Dacă computerul dvs. nu are astfel de conectori de conexiune, atunci nu are rost să faceți upgrade pentru a crește performanța, deoarece acum dezvoltatorii nu mai lansează noi soluții moderne cu o interfață IDE.

Este clar că veți obține cea mai vizibilă diferență atunci când actualizați mediile de stocare după instalarea unei unități SSD. Dar, așa cum am spus mai devreme, aceasta nu este o plăcere ieftină. Pe de altă parte, având în vedere costul încă ridicat al SSD-urilor, puteți cumpăra un disc mic și puteți instala acolo sistemul de operare și aplicațiile necesare. Pentru a stoca toate celelalte date, puteți folosi o unitate magnetică clasică, deoarece costul stocării unui megaoctet de date pe un astfel de dispozitiv este mult mai mic.

Din păcate, utilitarul Speccy nu arată numărul și prezența anumitor interfețe pentru conectarea dispozitivelor de stocare pe placa de bază. Și totuși, este destul de posibil să obțineți câteva informații utile de la acesta. În primul rând, în secțiune hard disk-uri, puteți vedea ce dispozitive sunt deja instalate pe sistemul dvs. Și chiar dacă printre ele nu există hard disk-uri cu interfață SATA, asta nu înseamnă deloc că astfel de conectori lipsesc de pe placa ta de bază.

Dacă computerul dvs. nu are mai mult de cinci sau șase ani, atunci cel mai probabil că sunt. Pentru a stabili cu exactitate prezența sau absența acestora este suficient să deschideți manager de dispozitiv Windows. În acest scop pe icoană Computerul meu faceți clic dreapta și selectați Proprietăți, apoi, în fereastra care se deschide, selectați elementul manager de dispozitiv. În lista de dispozitive, aproape în frunte, găsim linia Controlere IDE ATA/ATAPI. Deschizând-o, puteți vedea prezența controlerelor instalate pe placa de bază.

După cum puteți vedea din figură, în cazul nostru placa de bază are 6 porturi SATA și un conector IDE dual-channel cu posibilitatea de a conecta două dispozitive la ea simultan.

Upgrade pentru laptop

Spre deosebire de un computer desktop clasic (unitate de sistem), upgrade-urile laptopului sunt foarte limitate. În cele mai multe cazuri, utilizatorii pot doar să mărească cantitatea de RAM și să înlocuiască hard disk-ul. În același timp, pentru instalarea modulelor de memorie suplimentare, de regulă, există un singur slot, sau în cel mai bun caz două, care impune restricții asupra cantității maxime de RAM.

După cum puteți vedea, astfel de componente cheie precum procesorul și placa video nu pot fi actualizate în astfel de dispozitive. De aceea, atunci când achiziționați un laptop, ar trebui să decideți imediat pentru ce sarcini va fi utilizat, deoarece ulterior este practic imposibil să creșteți performanța acestuia.

Concluzie

Când nu mai sunteți mulțumit de performanța propriului computer și vă gândiți să îl faceți upgrade, evaluați în primul rând fezabilitatea înlocuirii componentelor individuale. În anumite condiții, riști să-ți irosești banii și să nu obții câștigurile de productivitate așteptate.

Amintiți-vă de așa-numita regulă „gât îngust”. Esența este că performanța maximă a computerului este la fel de bună ca și cea mai slabă componentă a acestuia. De exemplu, dacă cumpărați o placă video de înaltă performanță și, în același timp, lăsați un procesor de putere redusă, puteți fi sigur că noul dumneavoastră produs nu își va dezvălui potențialul într-o astfel de combinație. Adică, în acest caz, capacitățile maxime de calcul vor fi limitate de capacitățile procesorului central.

Oricare dintre componentele discutate în acest material poate deveni un astfel de „gât de sticlă” în computerul dvs., fie că este vorba despre un procesor, o placă video, cantitatea de RAM sau un hard disk lent. Țineți cont de acest lucru și nu plătiți în exces pentru componentele care nu își vor putea realiza potențialul în sistemul dvs.

În general, costurile dvs., precum și complexitatea actualizării computerului dvs. vor depinde de ceea ce vă așteptați de la actualizarea viitoare. De regulă, jocurile pe calculator sunt cele mai solicitante resurse de sistem, iar dacă acest factor a devenit motivul îmbunătățirii, atunci te așteaptă cele mai serioase investiții financiare. Opțiunea cea mai puțin costisitoare este creșterea cantității de memorie RAM.

În orice caz, dacă nu cunoașteți foarte bine structura internă a unui computer, înainte de a cumpăra piese noi, asigurați-vă că vă consultați cu prietenii cunoscători sau consultanții de vânzări de la magazinele relevante. Mai mult, calitatea acestei consultații va depinde direct de caracterul complet al informațiilor tehnice pe care le furnizați.

Pentru toți cei care doresc totuși să controleze pe deplin procesul de selectare a noilor componente, fără a avea încredere în opiniile altor persoane, vă recomandăm să vă familiarizați mai mult cu structura unui computer personal și cu caracteristicile componentelor sale cheie.

Puteți descărca prezentarea pentru prelegere.

Model simplificat de procesor

Informații suplimentare:

Prototipul circuitului este parțial o descriere a arhitecturii von Neumann, care are următoarele principii:

1. Principiul binarului
2. Principiul controlului programului
3. Principiul omogenității memoriei
4. Principiul adresei memoriei
5. Principiul controlului programului secvenţial
6. Principiul saltului condiționat

Pentru a face mai ușor de înțeles ce modern sistem de calcul, trebuie să o luăm în considerare în dezvoltare. Prin urmare, am dat aici cea mai simplă diagramă care îmi vine în minte. În esență, acesta este un model simplificat. Avem ceva dispozitiv de controlîn interiorul procesorului unitate aritmetică logică, registre de sistem, magistrală de sistem, care permite comunicarea între dispozitivul de control și alte dispozitive, memorie și dispozitive periferice. Dispozitiv de control primește instrucțiuni, le decriptează, controlează unitatea aritmetic-logică, transferă date între registre procesor, memorie, dispozitive periferice.

Model simplificat de procesor

• unitate de control (CU)
• unitate aritmetică și logică (ALU)
• registre de sistem
• magistrală de sistem (Front Side Bus, FSB)
• memorie
• periferice

Unitate de control (CU):

• decriptează instrucțiunile care vin din memoria computerului.
• controlează ALU.
• transferă date între registrele CPU, memorie și dispozitivele periferice.

Unitate logica aritmetica:

• vă permite să efectuați operații aritmetice și logice asupra registrelor de sistem.

Registre de sistem:

• o zonă specifică de memorie din cadrul CPU utilizată pentru stocarea intermediară a informațiilor procesate de procesor.

Bus de sistem:

• folosit pentru a transfera date între CPU și memorie și între CPU și dispozitivele periferice.

Unitate logică aritmetică este format din diverse componente electronice care permit operatii pe registrele de sistem. Registrele de sistem sunt anumite zone din memorie din interiorul procesorului central utilizate pentru stocarea rezultatelor intermediare procesate de procesor. Busul de sistem este folosit pentru a transfera date între procesorul central și memorie și între procesorul central și dispozitivele periferice.

Performanța ridicată a MP (microprocesor) este unul dintre factorii cheie în competiția dintre producătorii de procesoare.

Performanța unui procesor este direct legată de cantitatea de muncă sau de calcule pe care le poate efectua pe unitatea de timp.

Foarte condiționat:

Performanță = Număr de instrucțiuni / Timp

Vom lua în considerare performanța procesoarelor bazate pe arhitecturile IA32 și IA32e. (IA32 cu EM64T).

Factori care afectează performanța procesorului:

• Viteza de ceas a procesorului.
• Volum de memorie adresabil și viteza de acces la memoria externă.
• Viteza de execuție și set de instrucțiuni.
• Utilizarea memoriei interne și a registrelor.
• Calitatea conductelor.
• Calitate prefatch.
• Superscalaritate.
• Disponibilitatea instrucțiunilor vectoriale.
• Multi-core.

Ce s-a întâmplat performanţă? Este dificil de dat o definiție clară a productivității. Îl puteți lega în mod oficial de procesor - câte instrucțiuni poate executa un anumit procesor pe unitatea de timp. Dar este mai ușor să dai o definiție comparativă - luați două procesoare și cel care execută un anumit set de instrucțiuni mai rapid este mai productiv. Adică, foarte aproximativ, putem spune asta performanţă este numărul de instrucțiuni pe perioada de graţie. Aici vom examina în principal acele arhitecturi de microprocesoare pe care Intel le produce, adică arhitecturile IA32, care se numesc acum Intel 64. Acestea sunt arhitecturi care, pe de o parte, suportă vechile instrucțiuni din setul IA32, pe de altă parte, au EM64T - acesta este un fel de extensie care permite utilizarea adreselor pe 64 de biți, adică abordează dimensiuni mai mari de memorie și include, de asemenea, câteva completări utile, cum ar fi un număr crescut de registre de sistem, un număr crescut de registre vectoriale.

Ce factori influențează performanţă? Să enumerăm tot ce ne vine în minte. Acest:

• Viteza de execuție a instrucțiunilor, caracterul complet al setului de bază de instrucțiuni.
• Utilizarea memoriei de registru interne.
• Calitatea conductelor.
• Calitatea predicției tranziției.
• Calitate prefatch.
• Superscalaritate.
• Vectorizarea, utilizarea instrucțiunilor vectoriale.
• Paralelizare și multi-core.

Frecvența ceasului

Procesorul este format din componente care se declanșează la momente diferite și are un cronometru care asigură sincronizarea prin trimiterea de impulsuri periodice. Frecvența sa se numește viteza de ceas a procesorului.

Capacitate de memorie adresabilă

Frecvența ceasului.

Deoarece procesorul are multe componente electronice diferite care funcționează independent, pentru a-și sincroniza munca astfel încât să știe în ce moment să înceapă să lucreze, când să-și facă treaba și să aștepte, există un cronometru care trimite un impuls de ceas. Frecvența cu care este trimis pulsul ceasului este frecvența ceasului procesor. Există dispozitive care reușesc să efectueze două operații în acest timp, totuși, funcționarea procesorului este legată de acest puls de ceas și putem spune că dacă creștem această frecvență, vom forța toate aceste microcircuite să funcționeze cu mai mult efort și să fie inactiv. Mai puțin.

Volum de memorie adresabil și viteza de acces la memorie.

Dimensiunea memoriei - este necesar să existe suficientă memorie pentru programul și datele noastre. Adică tehnologia EM64T vă permite să vă adresați unei cantități uriașe de memorie și în acest moment nu se pune problema să nu aveți suficientă memorie adresabilă.

Deoarece dezvoltatorii în general nu au capacitatea de a influența acești factori, îi menționez doar.

Viteza de execuție și set de instrucțiuni

Performanța depinde de cât de bine sunt implementate instrucțiunile și de cât de complet setul de instrucțiuni de bază acoperă toate sarcinile posibile.

CISC,RISC (calcul complex, cu set de instrucțiuni redus)

Procesoarele Intel® moderne sunt un hibrid de procesoare CISC și RISC care convertesc instrucțiunile CISC într-un set mai simplu de instrucțiuni RISC înainte de execuție.

Viteza de execuție a instrucțiunilor și caracterul complet al setului de instrucțiuni de bază.

În esență, atunci când arhitecții proiectează procesoare, ei lucrează constant pentru a le îmbunătăți. performanţă. Una dintre sarcinile lor este să colecteze statistici pentru a determina care instrucțiuni sau secvențe de instrucțiuni sunt cheie în ceea ce privește performanța. Încercarea de a îmbunătăți performanţă, arhitecții încearcă să facă cele mai tari instrucțiuni mai rapid pentru unele seturi de instrucțiuni, faceți o instrucțiune specială care va înlocui acest set și va funcționa mai eficient. Caracteristicile instrucțiunilor se schimbă de la arhitectură la arhitectură și apar instrucțiuni noi care permit o performanță mai bună. Aceste. putem presupune că de la arhitectură la arhitectură setul de bază de instrucțiuni este în mod constant îmbunătățit și extins. Dar dacă nu specificați pe ce arhitecturi va rula programul dvs., atunci aplicația dvs. va folosi un anumit set implicit de instrucțiuni care este suportat de toate cele mai recente microprocesoare.

Aceste. Putem obține cele mai bune performanțe doar dacă specificăm în mod clar microprocesorul pe care va fi efectuată sarcina.

Folosind registre și RAM

Timpul de acces la registre este cel mai scurt, astfel încât numărul de registre disponibile afectează performanța microprocesorului.

Deversarea registrelor – din cauza unui număr insuficient de registre, există un schimb mare între registre și stiva de aplicații.

Odată cu creșterea performanței procesorului, a apărut o problemă că viteza de acces la memoria externă a devenit mai mică decât viteza calculelor.

• Există două caracteristici pentru a descrie proprietățile memoriei:
• Timp de răspuns (latență) – numărul de cicluri de procesor necesare pentru a transfera o unitate de date din memorie.

Lățime de bandă - numărul de elemente de date care pot fi trimise procesorului din memorie într-un ciclu.

Două strategii posibile pentru accelerarea performanței sunt reducerea timpului de răspuns sau solicitarea proactivă a memoriei necesare.

Utilizarea registrelor și a memoriei RAM.

Următoarea parte a memoriei este RAM obișnuită. Pe măsură ce performanța procesorului a crescut, a devenit clar că cel mai mare blocaj de performanță este accesul la RAM. Pentru a ajunge la RAM, aveți nevoie de o sută, sau chiar două sute de cicluri de procesor. Adică, prin solicitarea unei celule de memorie în RAM, vom aștepta două sute de cicluri de ceas, iar procesorul va fi inactiv.

Există două caracteristici pentru a descrie proprietățile memoriei - acesta este timpul de răspuns, adică numărul de cicluri de procesor necesare pentru a transfera o unitate de date din memorie și debitului- câte elemente de date pot fi trimise de procesor din memorie într-un ciclu. După ce am întâmpinat problema că blocajul nostru este accesul la memorie, putem rezolva această problemă în două moduri - fie prin reducerea timpului de răspuns, fie făcând cereri proactive pentru memoria necesară. Adică, momentan nu ne interesează valoarea vreunei variabile, dar știm că vom avea nevoie de ea în curând și deja o solicităm.

Memorarea în cache

Memoria cache este utilizată pentru a reduce timpul de acces la date.

Pentru a realiza acest lucru, blocurile de RAM sunt mapate la o memorie cache mai rapidă.

Dacă adresa de memorie este în cache, are loc o „lovitură” și viteza de achiziție a datelor crește semnificativ.

În caz contrar – „dor de cache”

În acest caz, un bloc de RAM este citit în cache în unul sau mai multe cicluri de magistrală, numite umplere a liniei cache.

Se pot distinge următoarele tipuri de memorie cache:

• cache complet asociativ (fiecare bloc poate fi mapat în orice locație din cache)
• memorie mapată directă (fiecare bloc poate fi mapat într-o singură locație)
• opțiuni hibride (memorie sectorială, memorie multi-asociativă)

Acces multiplu asociativ - biții de ordin inferior determină linia cache în care poate fi mapată o anumită memorie, dar această linie poate conține doar câteva cuvinte din memoria principală, a căror alegere se efectuează pe bază asociativă.

Calitatea utilizării cache-ului este o condiție cheie pentru performanță.

Informații suplimentare:În sistemele moderne IA32, dimensiunea liniei de cache este de 64 de octeți.

Reducerea timpului de acces a fost realizată prin introducerea memoriei cache. Memoria cache este o memorie tampon situată între RAM și microprocesor. Este implementat pe nucleu, adică accesul la acesta este mult mai rapid decât memoria convențională, dar este mult mai costisitoare, așa că atunci când dezvoltați o microarhitectură, trebuie să găsiți un echilibru precis între preț și performanță. Dacă te uiți la descrierile procesoarelor oferite spre vânzare, vei vedea că descrierea indică întotdeauna câtă memorie cache de un anumit nivel este pe acest procesor. Această cifră afectează serios prețul acestui produs. Memoria cache este proiectată în așa fel încât memoria obișnuită să fie mapată la memoria cache, iar maparea are loc în blocuri. Când solicitați o adresă în RAM, verificați dacă această adresă este mapată în memoria cache. Dacă această adresă este deja în cache, atunci economisiți timp la accesarea memoriei.

Citiți aceste informații din memoria rapidă, iar timpul dvs. de răspuns este redus semnificativ, dar dacă această adresă nu se află în memoria cache, atunci trebuie să apelăm la memoria obișnuită, astfel încât această adresă de care avem nevoie împreună cu un bloc în care se află , este mapat în această memorie cache.

Există diferite implementări ale memoriei cache. Există o memorie cache complet asociativă, când fiecare bloc poate fi mapat în orice locație din cache. Există o memorie mapată directă, în care fiecare bloc poate fi mapat într-un singur loc și există, de asemenea, diverse opțiuni hibride - de exemplu, un cache asociat cu set. Care este diferența? Diferența constă în timpul și complexitatea verificării prezenței adresei dorite în memoria cache. Să presupunem că avem nevoie de o anumită adresă. În cazul memoriei asociative, trebuie să verificăm întregul cache pentru a ne asigura că această adresă nu este în cache. În cazul mapării directe, trebuie să verificăm doar o celulă. În cazul variantelor hibride, de exemplu, atunci când folosim un cache asociat cu set, trebuie să verificăm, de exemplu, patru sau opt celule. Adică, sarcina de a determina dacă există o adresă cache este de asemenea importantă. Calitatea utilizării cache-ului este o condiție importantă pentru performanță.

• Dacă putem scrie un program în așa fel încât datele cu care urma să lucrăm să fie cât mai des posibil în cache, atunci un astfel de program va rula mult mai repede.
• Timpi tipici de răspuns la accesarea memoriei cache pentru Nehalem i7:
• L1 - latența 4

L2 - latența 11

Mecanism de acces preventiv la memorie implementat folosind un mecanism de preîncărcare hardware.

Există un set special de instrucțiuni care vă permite să determinați procesorul să încarce memoria aflată la o anumită adresă în cache (preîncărcarea software-ului).

De exemplu, să luăm cel mai recent procesor Nehalem: i7.

Aici nu avem doar un cache, ci un fel de cache ierarhic. Multă vreme a fost pe două niveluri, în sistemul modern Nehalem este pe trei niveluri - doar puțin cache foarte rapid, puțin mai mult cache de nivel al doilea și o cantitate destul de mare de cache de nivel al treilea. Mai mult, acest sistem este construit în așa fel încât, dacă o adresă se află în cache-ul de prim nivel, aceasta este localizată automat în al doilea și al treilea nivel. Acesta este un sistem ierarhic. Pentru primul nivel cache, latența este de 4 cicluri de ceas, pentru al doilea - 11, al treilea - 38 și timpul de răspuns RAM este mai mare de 100 de cicluri de procesor.