Performanse računara
Faktori koji utiču na performanse računara
Neki od faktora koji utiču na performanse računara su:
- Brzina centralnog procesora
- Veličina radne memorije
- Procesor i memorija grafičke kartice
- Brzina čvrstog diska
- Broj aktivnih aplikacija. Rad na računaru moţe biti usporen zbog istovremenog izvršavanja nekoliko aplikacija.
Kao pravi korisnici računara, svi želimo da oni budu što brži. Mnogi od nas bi hteli da pronađu dodatna podešavanja i mogućnosti nadogradnje ne bi li poboljšali performanse, jer nema ničeg goreg od zurenja u časovnik dok se računar muči s nekakvim proračunom ili izgubljenim video kadrovima. Ima mnogo načina da se optimizuju računarske performanse kroz različite vrste nadogradnji, ali onaj najboljije je uvek bio kupovina novog hardvera. U ovom trenutku, u toku je trka između kompanija Intel i AMD, ko će od njih uspeti da napravi najbolji procesor. Kao što svi možemo da vidimo, procesori su postojali sve brži, kako zbog zahteva, tako i zbog konkurencije.
Glavni kriterijum za ocenu performansi računarskog sistema jeste vreme izvršenja programa. Kada se porede dva računara, moćniji je onaj koji isti program izvrši za kraće vreme. Vreme izvršenja programa zavisi od radnog takta procesora. Što je radni takt procesora veći, to će računar biti u stanju da obavi više operacija u jedinici vremena. Radni takt procesora zavisi od tehnologije u kojoj je proizveden procesor. Za izvršenje svake instrukcije potreban je jedan ili više radnih ciklusa. Što je prosečan broj radnih ciklusa po istrukciji manji, računar je brži. Broj instrukcija koje procesor izvrši u toku trajanja programa, zavisi od skupa instrukcija konkretnog procesora.
Savremeni računari imaju još mnoštvo drugih, često veoma složenih funkcija i karakteristika koje doprinose poboljšanju njihovih performansi. Jedan od takvih mehanizama je, na primer, protočnost instrukcija koja omogućava da procesor pribavlja narednu instrukciju dok izvršava tekuću.
Pored procesora i matične ploče, za brzinu sistema veoma je značajna i radna memorija računara. Procesor intezivno razmenjuje podatke s radnom memorijom, ali radna memorija, kao i glavna 15 magitrala, radi na manjoj frekvenciji od procesora. U radnu memoriju smeštaju se pokrenute aplikacije (podaci s kojima radite). Zato je i količina radne memorije veoma bitna – određuje s koliko ćete aplikacija moći istovremeno da radite.
Imajući u vidu prethodno navedeno, lako je zaključiti da će radna memorija mnogo češće predstavljati usko grlo nego sam procesor. Dakle, ako ste u dilemi, uvek je bolje da se opredelite za veću količinu i kvalitet radne memorije nego za nešto bolji procesor.
Pri određivanju performasi računarskog sistema, veoma su važne i grafičke komponente računara. Funkcija grafičkih komponenata je da obezbede što bolju interakciju između korisnika i sistema. Grafički delovi bez kojih je personalni računar nezamisliv jesu monitori i grafička kartica. Grafička kartica povezuje matičnu ploču s monitorom. Na grafičkoj kartici nalaze se grafički procesor (engl. graphic processing unit, GPU) i grafička memorija. Prema tome, grafička kartica je veoma slična matičnoj ploči računara. O mogućnostima i snazi grafičke kartice zaključujete na osnovu brzine (radnog takta) grafičkog procesora (GPU) i količine grafičke memorije.
Na tržištu grafičkih procesora, slično kao i računarskih, dve kompanije dele tržište: ATI Technologies i NVIDIA.
Današnje grafičke kartice se na matičnu ploču priključuju preko PCI-E x 16 (PCI Express x16) utičnica (engl. slots). Nešto stariji standard su AGP utičnice.
Pored grafičkih kartica koje su s matičnom pločom povezane preko utičnica, postoje i integrisane grafičke kartice. Na takvim karticama, grafička procesorska jedinica i grafička memorija integrisane su u skup čipova na matčnoj ploči (za obradu grafike, veoma često se koristi i deo sistemske memorije). U tom slučaju nije neophodna grafička kartica kao posebna komponenta, ali su performanse računara slabije.
Na performanse računarskog sistema značajno utiču i čvrsti diskovi. Oni obezbeđuju čuvanje podataka, tj. podaci ostaju sačuvani i nakon isključenja električnog napajanja.
Vreme pristupa podacima na magnetnom disku zavisi od kašnjenja usled rotacije diska (engl. rotational delay), tj. od vremena potrebnog da se početak sektora pozicionira ispod odgovarajuće glave diska, i od vremena pozicioniranja glave diska iznad odgovarajuće staze diska (engl. seek time). Vrme pristupa je jednako zbiru kašnjenja usled rotacije i vremena pozicioniranja. Kašnjenje usled rotacije diska određeno je brzinom rotacije diska. Vreme pozicioniranja glave diska zavisi od modela i proizvođača diska.
Pored vremena pristupa i vremena prenosa, postoji i vreme čekanja na uređaj, kao i vreme čekanja na kanal. Nakon generisanja ulazno-izlaznog zahteva, proces mora najpre da sačeka u redu da mu se uređaj dodeli na korišćenje.
Brzina prenosa podataka između magnetnog diska i radne memorije zavisi od širine i brzine kanala preko koga se podaci prenose. Postoji više standarda koji definišu karekteristike kanala između magnetnog diska i radne memorije. Na primer, standard SATA" (Serial Advanced Technology Attachment) definiše maksimalnu brzinu prenosa od 300 Mb u sekundi (trenutno najbrži). Prilikom kupovine računara, obično je mnogo veća mogućnost izbora veličine čvrstog diska nego mogućnost izbora različitih standarda za maksimalnu brzinu prenosa podataka.
Brzina (radnni takt) procesora
Karakteristike procesora su određene njegovom arhitekturom. To su:
- Brzina procesora izražena u milionima operacija koje on obavlja u jednoj sekundi –MIPS (Milion Instructions Per Second) ili MFLOPS (Milion Floating Point Operations Per Second).
- Dužina procesorske reči je broj bitova koji se istovremeno prenose i obrađuju unutar procesora. Danas se upotrebljavaju 32-bitni i 64 bitni pocesori.
- Radni takt je učestalost impulsa koje generiše sat (engl. clock) – specijalno elektronsko kolo kojim se iniciraju operacija procesora. Procesor preko jedne linije na upravljačkoj magistrali dobija takt signal (pravougaone impulse određene učestalosti) Učestalost tog takt signala je, u stvari, učestalost sistemskog takta matične ploče. Samo jezgro savremenih mikroprocesora radi na znatno većoj učestalosti internog takta. Ta učestalost je određena takozvanim množiocem, to jest brojem kojim treba pomnožiti učestalost sistemske magistrale da bi se dobila interna učestalost na kojoj radi jezgro mikroprocesoora. Radni takt se meri u GHz (gigahercima). Veći radni takt omogućava veću brzinu procesora pa se sve češće GHz upotrebljava kao merna jedinica za brzinu procesora.
Iako se kao mera brzine rada procesora uzima frekvencija radnog takta ( koja se danas obično meri u MHz i GHz), ta je mera smislena samo kada se upoređuju vrlo bliski tipovi procesora.