เนื้อหาหลัก Key Topics
- เวลาตอบสนองและปริมาณงาน (Response Time & Throughput) เวลาตอบสนอง (latency) คือเวลาที่ใช้ทำงานหนึ่งชิ้นเสร็จ ส่วนปริมาณงาน (throughput) คือจำนวนงานที่ทำได้ต่อหน่วยเวลา ทั้งสองเป็นคนละมิติของสมรรถนะ
- เกณฑ์เปรียบเทียบสมรรถนะ (Benchmark) SPEC CPU Benchmark Suite เป็นชุดโปรแกรมมาตรฐานสำหรับเปรียบเทียบสมรรถนะ CPU อย่างเป็นธรรม เกณฑ์ที่ดีต้องเป็นตัวแทนของงานจริงและทำซ้ำได้
- CPU Time และองค์ประกอบ เวลาประมวลผลแตกออกเป็น จำนวนคำสั่ง (IC) × รอบต่อคำสั่ง (CPI) × คาบสัญญาณนาฬิกา (T) การลดปัจจัยใดหนึ่งช่วยเพิ่มสมรรถนะได้
- กฎของ Amdahl (Amdahl's Law) สมรรถนะที่ได้จากการปรับปรุงส่วนหนึ่งถูกจำกัดโดยสัดส่วนของส่วนที่ยังไม่ได้ปรับปรุง — ปรับปรุงเฉพาะส่วนที่ใช้เวลามากที่สุดก่อนเสมอ
- แนวทางการปรับปรุงสมรรถนะ ลด IC ด้วยอัลกอริทึมและ ISA ที่ดี, ลด CPI ด้วยสถาปัตยกรรม (pipeline, cache), เพิ่ม Clock Rate ด้วยเทคโนโลยีการผลิต
สูตรสำคัญ Key Formulas
CPU Time
\[ \text{CPU Time} = \text{IC} \times \text{CPI} \times T_{\text{clock}} = \frac{\text{IC} \times \text{CPI}}{f_{\text{clock}}} \]
IC = Instruction Count, CPI = Cycles Per Instruction, T = clock period, f = clock frequency
Speedup (กฎของ Amdahl)
\[ \text{Speedup} = \frac{1}{(1 - f) + \dfrac{f}{S}} \]
f = สัดส่วนของส่วนที่ปรับปรุง, S = speedup ของส่วนนั้น
การเปรียบเทียบสมรรถนะ
\[ \text{Speedup}_{A/B} = \frac{\text{Execution Time}_B}{\text{Execution Time}_A} = \frac{\text{Performance}_A}{\text{Performance}_B} \]
คำสำคัญ Key Terms
เวลาตอบสนอง · Response Time / Latency
ปริมาณงาน · Throughput
เวลาประมวลผล CPU · CPU Time
จำนวนคำสั่ง · IC (Instruction Count)
รอบต่อคำสั่ง · CPI (Cycles Per Instruction)
ความถี่สัญญาณนาฬิกา · Clock Rate / Frequency
เกณฑ์เปรียบเทียบ · Benchmark
SPEC CPU
กฎของ Amdahl · Amdahl's Law
อัตราส่วนการเร็วขึ้น · Speedup