Atividade de Organização e Arquitetura de Computadores

[pic 1][pic 2]

UEA/EST

Organização e Arquitetura de Computadores

Nome: Gabriel da Silva Lima

Matrícula: 2115310009

Capítulo 2 Questões de Desempenho Parte I

2.1. Liste e defina brevemente algumas das técnicas usadas nos processadores atuais para aumentar a velocidade. Realização de pipeline: Permite que o processador trabalhe paralelamente em diversas instruções ao executar um estágio diferente de cada instrução ao mesmo tempo. Predição de desvio: O processador antevê o código de instrução buscado a partir da memória e antecipa quais desvios ou grupos de instruções seguintes provavelmente serão processados. Execução superescalar: É a prática de transmitir mais de uma instrução em todos os ciclos de clock de processador. Análise de fluxo de dados: O processador examina quais instruções são dependentes dos dados, ou resultados, umas das outras, a fim de criar uma lista apurada de instruções. Execução especulativa: Usando a predição de desvio e a análise do fluxo de dados, alguns processadores presumidamente executam instruções antes de sua chegada de fato na execução do programa, mantendo os resultados em locais temporários. 2.2. Explique o conceito do balanço do desempenho. Ao passar dos anos, a capacidade de processamento têm crescido imensamente, porém alguns componentes de suma importância no computador não se equiparam à velocidade de aumento do processamento. Logo se faz necessário a busca do balanceamento de desempenho, que buscar formas de nivelara diferença entre as produtividades dos vários componentes. 2.3. Explique as diferenças entre o sistema multicore, MICs e GPGPUs. Multicore: Permite o potencial de aumentar o desempenho do processador sem aumentar a frequência do clock, fazendo uso de diversos processadores em um único chip. MICs: Termo que significa “muitos cores integrados”, se tratando do desafio no desenvolvimento e desempenho a fim de explorar o número de cores cada vez mais elevados nos chips. GPGPUs: Chips de processadores de uso geral mais unidades de processamento gráfico e cores voltados ao processamento de vídeo e outras tarefas. Quando uma grande gama de aplicações é suportada por um processador, é usado o termo GPUs de computação de uso geral (GPGPUS). 2.4. Caracterize brevemente a lei de Amdahl. Trata do potencial speedup de um programa usando múltiplos processadores comparando com um único. Através dela pode se notar que um speedup não resulta em um correspondente aumento de desempenho. 2.5. Caracterize brevemente a lei de Little. Se trata de uma relação aplicada a um sistema de operações relaciona a cadência de produção, os stocks e o tempo que as unidades permanecem no sistema de operações: L =λW, sendo inventário(L), taxa de produção(λ) e lead time(W). 2.6. Defina MIPS e FLOPS. MIPS: Taxa em que as instruções são executadas, expressa como milhões de instruções por segundo(MIPS). Medida comum do desempenho de um processador. FLOPS: Instruções de ponto flutuante. O desempenho do ponto flutuante é expresso como milhões de operações de ponto flutuante por segundo(FLOPS). 2.7. Liste e defina três métodos para se calcular o valor médio de um conjunto de valores de dados. Média aritmética: Medida apropriada se a soma de todas as medidas for um valor significativo e interessante. É um bom candidato para comparar o tempo de execução e o desempenho de muitos sistemas. Média geométrica: É útil para representação de um conjunto que possui dados que se comportam próximo a uma progressão geométrica. Confere peso igual para todos os valores no conjunto de dados. Média harmônica: Através dela que podemos representar um conjunto de dados por um valor único. Pode ser a taxa de execução de instruções, medida em MIPS ou MFLOPS, ou uma taxa de execução de programa, que mede a taxa na qual um dado tipo de programa pode ser executado. 2.8. Liste as características desejáveis de um programa de benchmark. 2. Representa um tipo particular de estilo de programação, como programação de sistemas, programação numérica ou programação comercial. A. Ampla distribuição. B. Escrito em linguagem de alto nível, a fim de funcionar em máquinas diferentes. C. Facilidade na medição. D. Representa um tipo particular de programação, como de sistemas, numérica ou comercial. 2.9. Quais são os benchmarks SPEC? Viewperf: Padrão de medida do desempenho gráfico 3D com base em aplicações profissionais. Wpc: Mede os aspectos-chave do desempenho da máquina com base em diversas aplicações profissionais. Jvm2008: Avalia o desempenho do hardware em conjunto e os aspectos do software da plataforma Java Virtual Machine. Jbb2013: Avalia as aplicações de e-commerce de servidor baseadas em java. Sfs2008: Avalia a velocidade e capacidades de solicitação de manuseio dos servidores de arquivo. Virt_sc2013: Avalia o desempenho de servidores de data centers usados na consolidação de virtualização de servidores. 2.10. Quais são as diferenças entre métrica de base, métrica de pico, métrica de velocidade e métrica de taxa? Métrica de base: O compilador padrão com mais ou menos configurações padrão deve ser usado em cada sistema em teste para atingir resultados comparativos. Métrica de pico: Permite ao usuário tentar otimizar o desempenho do sistema ao otimizar a saída do compilador. Métrica de velocidade: Medida de tempo que leva para a execução de um benchmark compilado. Métrica de taxa: Mede quantas frequências um computador pode cumprir em certa quantidade de tempo.

...