第十一章 计算机系统性能评价.ppt

SPECfp95 评测系统的单处理器的浮点运算性能 10个真实的应用：流体力学、天气预报、量子 物理、天文、电子 SPECfp_base95 采用最保守的编译优化策略 SPECfp_rate95 反映具有多个处理器系统的浮点性能的可扩展性 SPECfp_base_rate95 采用最保守的编译优化策略? SPECfp2000 14个应用：量子色动、浅水模型、三维电势场、 抛物线/椭圆偏微分方程、三维图像库、计算流体 力学、图像识别/神经网络、地震波传播仿真、图 像处理/人脸识别、计算化学、数论、有限元碰撞 仿真、高性能物理加速器设计、污染分布计算 Flops 反映系统单处理器的峰值浮点运算能力 通过指令的不同组合来得到浮点加、减、乘、除 的计算能力，尽量使用寄存器，少与内存交互 TPC-C 1992年开发 用远程终端模拟器模拟大量的终端用户 模拟存在大量地理上分散部门的企业的行为 数据库结构复杂，多种事务处理模型、执行模式，热点现象， 全屏终端I/O格式化数据，透明的数据分区和事务处理的回滚 一般表示为tpmC和$/tpmC（Transactions Per Minute Computer） 五种事务：付款(payment)、订单状态查询(order-status)、 发货(delivery)、库存级别(stock-level)、新订单(new-order) 每种事务都有响应时间的要求，如new-order设置为5秒 tpmC是系统在满足其它4类事务响应时间要求的前题下， 在1分钟内处理new-order事务的数量 数据处理性能 TPC-D 决策支持应用，用于测试系统支持耗时的、只读的数据库操作的性能 每个复杂的查询都要存取数据库的大部分数据，进行多次join, sort, group, scan等操作 17个复杂查询和2个修改操作 极大程度地依赖于查询的优化、数据库表格的划分方法、SQL的效率、和高级索引技术 ? Lmbench SGI开发，测试操作系统性能 操作系统指标：空系统调用时间，进程切换时间，pipe、UDP、TCP、RPC的延迟和带宽，内存、Cache、TLB的读写性能，存储映射的性能 既能反映计算机系统的一些基本性能指标，也能反映操作系统实现的优劣 Netperf 评测计算机系统的网络性能，也可用来评测DLPI（Data Link Provider Interface），Unix Domain Socket的性能 TCP、UDP的带宽和请求应答数 按照客户机/服务器模式设计，结果数据是在用户设定的时间段内，两者之间传递的最大数据量? SPECsfs97 评测系统的NFS性能 采用客户机/服务器模式，客户机向服务器发送特定的NFS请求，得到NFS文件服务器的吞吐量和响应时间 SPECjvm98 使用8个应用来评测JAVA虚拟机的性能 Linpack LINear algebra PACKages 解线性方程组和线性最小二乘问题 1000x1000标准 计算饱和峰值 Top500 NAS 美国NASA的NAS (Numerical Aerodynamic Simulation) 研究组开发 8个空气动力学计算类应用：5个核心程序和3个伪应用，EP、多重网格求解、共轭梯度方程求解、三维FFT、整数排序 早期的巨型机和向量机都采用NAS Benchmark 并行版本NPB Perfect PERFormance Evaluation for Cost-effective Transformations HPCG组织开发，用于评测传统的向量巨型机? SPLASH Stanford大学开发，评测共享存储系统性能 7个完整的应用和5个计算核心程序 科学与工程计算，计算机图形学方面的并行程序 ParkBench 评价大型可扩展系统的计算性能 micro-benchmark：获取单处理器的有关体系结构和编译器的基本性能参数；测试内容包括时钟调用、算术运算、内存带宽和延迟、通信延迟和带宽、全局同步操作性能等 kernel-benchmark：矩阵运算、FFT、偏微分方程、NAS核心，I/O Benchmark compact application：气候模型、计算流体动力学、财务模型、分子动力学、等离子物理、量子化学、水库模型 compiler：评价HPF编译器 基本性能参数：CPU、内存、I/O、网络、操作系统、文件系统、编译器、数据库 核心Benchmark：SPECweb, TPC-C, TPC-D, TPC-W, Linpack，MM5，PRIS，FFT，Guass98 实际应用：较真实的硬件配置和软件环境下，用实际应用或简化的、规模缩小的实际应用评价系统的真实性能 误区一：处理器主频越高的系统性