Метрики параллельных вычислений
Метрики параллельных вычислений - это система показателей, позволяющая оценивать преимущества, получаемые при параллельном решении задачи на n процессорах, по сравнению с последовательным решением той же задачи на единственном процессоре. С другой стороны, они позволяют судить об обоснованности применения данного числа процессоров для решения конкретной задачи.
Базисом для определения метрик являются следующие характеристики вычислений:
- n - количество процессоров, используемых для организации параллельных вычислений;
- O(n) - объем вычислений, выраженный через количество операций, выполняемых n процессорами в ходе решения задачи;
- Т(n) - общее время вычислений (решения задачи) с использованием n процессоров.
В однопроцессорной системе T(1)=O(1). В общем случае Т(n)<О(n), если в единицу времени n процессорами выполняется более чем одна команда, где n>2. Последнее соотношение формулирует утверждение: время вычислений можно сократить за счет распределения объема вычислений по нескольким процессорам.
Можно выделить четыре группы метрик.
Первая характеризует скорость вычислений:- Индекс параллелизма: PI(n)=O(n)/T(n).
- Ускорение: S(n)=T(1)/T(n).
Вторую группу образуют метрики, дающие возможность судить об эффективности привлечения к решению задачи дополнительных процессоров.- Эффективность: E(n)=S(n)/n=T(1)/(nT(n)).
- Утилизация: U(n)=R(n)×E(n)=O(n)/(n×T(n)).
Третья группа метрик характеризует эффективность параллельных вычислений путем сравнения объема вычислений, выполненного при параллельном и последовательном решении задачи.- Избыточность: R(n)=O(n)/O(1).
- Сжатие: C(n)=O(1)/O(n).
Четвертую группу образует метрика качество:
Q(n)=S(n)E(n)C(n).
Поскольку эта метрика увязывает метрики ускорение, эффективность и сжатие, она является более объективным показателем улучшения производительности за счет параллельных вычислений.
Литература- Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов / С.А. Орлов, Б.Я. Цилькер. - СПб.: Питер, 2011. - 688 с.
Ключевые термины, связанные с термином "Метрики параллельных вычислений":
- Закон Амдала
- Закон Густафсона
- Закон Сана-Ная
- Избыточность
- Индекс параллелизма
- Качество
- Метрика Карпа-Флэтта
- Сжатие
- Ускорение
- Утилизация
- Эффективность
Литература
Основная:
- Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем : Учебник для вузов / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2011. - 688 с. - ISBN 978-5-49807-862-5.
Ключевые термины (головные): Параллельные вычисления; Индекс параллелизма; Ускорение; Эффективность; Утилизация; Избыточность; Сжатие; Качество;
|Головная|
|Преподавание|
| Современные проблемы
информатики|
|Информатика|
|Ключевые термины|
|Персоны|
© 1998-2024, Новосибирский государственный университет, Новосибирск
© 1998-2024, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1998-2024, Федотов А.М.
Дата последней модификации:
18.07.2013