Kompyuter tizimlarining unumdorligini baholash

Testlar yordamida unumdorlikni hisoblash
LINI*A( k testlari. MIPS va Flops birliklarini qayd qilib oiilgan kamchiliklari mavjud boiganligi sababli kompyuterlarning unumdorligini taqqoslash uchun ko‘rsatgich sifatida maxsus tanlangan andoza (etalon) dasturning bajarilish vaqtini yoki shu vaqt bilan bogiiq boigan ko‘rsatgichlami ishlatish taklif etilgan..
Testlashtirish amalga oshiriladigan dasturlarni ba’zida hcnchmarkalar (bench-mark - otmetka urovnya, darajasini belgilash) deb nomlanadi. Hozirgi vaqtgacha ancha ko‘p turli test va andoza dasturlari yaratilgan. Eng koLp taniqli testlardan biri LINPACK tcstlaridir, u Fortran dasturlash tilidagi dasturiy paketlardan iborat boiib katta oichamli chiziqli algebraik tenglamalar tizimini zich matritsali Gauss usulida asosiy elementni tanlash orqali yechish uchun moijallangan (bir necha milliongachanomaiumi boigan). Bu 115 testning bir necha variantlari ham bor, masalan, UNPACK TRR (Toward Peak Performance - направляющийся к пиковой производителности - cho‘ qqi unumdor-likka yo‘naltiruvchi) va HPL (High-Performance LINPACK - високо-производителний UNPACK - yuqori unumdorli UNPACK). Testlashni amalga oshirish uchun mavjd hajmga maksimal o‘lchamga ega boigan qandaydir chiziqli tenglamalar tizimini hosil qilinadi va testlanuvchi hisoblash tizimida uning hisoblash vaqti oichanadi, natijani olish uchun ular bajarilishi kerak boigan haqiqiy К nuqtali amallar soni teng К = 2n3/3+2n2, u albatta n matritsaning berilgan oichamiga bogiiq, shuning uchun unumdorlikni Flops birliklarida aniqlash qiyinchilik tug‘dirmaydi.
Top 500 ro‘yxatini tuzish uchun ham LINPACK testlaridan foydalaniladi (dunyodagi eng quwatli besh yuzta hisoblash tizimi). Bu ro‘yxatni Intemetda http://www.top500.org. manzil orqali topish mumkin. 1-jadvalda 2015-yilning birinchi yarmi holati uchun ro‘yxatdan namuna keltirilgan. Bu 1-jadvalning birinchi ustunida tizimning reytingdagi holatining nomeri; ikkinchi ustunida ishlab chiqaruvchi davlat berilgan; uchinchi ustunida tizim nomi, protsessor arxitekturasi, amaliyot tizimi keltirilgan; to‘rtinchi ustunda ; beshinchi ustunda esa; oltinchi ustunda; yettinchi ustunda axborotlar keltirilgan.
Livermorsk sikllari. LINPACK usulida hisoblash tizimini testlashda faqat bitta toifadagi masalada (tor doiradagi) tizimning tezlik ko‘rsatgichlarini sinash amalga oshiriladi. Amaliyotda esa masalalar juda ham turli-tumandir, shu jumladan hisoblash turiga mansub boiganlari ham. Kompyuteming boshqa toifadagi masalalami yechishdagi imkoniyatlarini aniqlash uchun real dasturlardan foydalanish taklif etildi, ya’ni turli hisoblash usullari ishlatilgan dasturlarda testlash orqali. Unumdorlikni oichashning bunday tizimlardan biri Livermorsk sikllari deb ataluvchi usul orqali amalga oshiriladi, Fortran tilidagi dastuming juda yuqori e’tibor bilan tanlangan qismlaridan tashkil topgan boiib, u Livermorsk milliy laboratoriyasida (AQSH) foydalaniladi.

Testlashning bu usulida siklning 24 operatorlardan iborat to‘plamida testlanadi, unda gidrodinamika, yadro fizikasi va shunga o‘xshash ko‘p uchraydigan hisoblash masalalari yechiladigan dasturning eng asosiy, jiddiy qismidan iborat bo‘ladi. Muhokama 118 qilinayotgan tizim dasturlaming asosiy (yadro) qismini ishlatilishi munosabati bilan yana LFK test (Livermore Fortran Kernels - ливерморские фортрановские ядра - livermorskli fortranning yadrolari) nomi bilan ham taniqlidir.

Livermorsk sikllari LINPACK testlariga nisbatan ancha yuqori aniqlikdagi ma’lumotlami beradi, chunki testlashda yagona hisoblash usulidan iborat boigan bitta dastur ishtirok etmaydi, unda bir necha usullami joriy etgan dasturlar guruhi ishtirok etadi. Shu bilan bir qatorda testlash dasturlari yana bir xil sohaga mansub muammolarga bagishlangan dasturlardan iborat va juda muhum toifadagi ilovalarga mansub boisa ham, ammo lekin o‘xshash jihatlari ko‘p. SPEC va boshqa testlar. Hozirgi vaqtda asosan shaxsiy kompyuterlami unumdorligini baholashda notijorat maxsuslashtirilgan korporatsiya tomonidan yaratilgan.
SPEC (Standard Performance Evaluation Corporation - корпоратсия стандартов отсенки производител ности unumdorlikni standartli baholash korporatsiyasi) ko‘p tanilgan butun bir oila testlari mavjuddir.
Bu testlarining asosida axborot texnologiyalarining turli sohalarida ishlatiluvchi aniq daisturlar yotadi.
Dastlabki varianti 1992-yilga mansub, u ikki guruh testlaridan tashkil topgan. CINT92 nomli guruh S dasturlash tilidagi oltita dasturdan tashkil topgan, ular zanjirlar nazariyasi, mantiqiy sxemani loyihalashtirish, LISP tili uchun inteфretatomi kiritilgan, matinli fayllami joylashtirish kabi masalalami yechishni ta’minlaydilar. Dasturlaming bu guruhi tizim unumdorligini butun sonli axborotlar ustida bajarilgan amallar nuqtayi nazaridan baholash uchun xizmat qiladi. Testlaming CFP92 nomlanuvchi ikkinchi guruhi S dasturlash tilidagi 12 dasturdan va ikkita Fortran dasturlash tilidagi dasturdan tashkil topgan. Bu dasturlar Monte-Karlo usulida modellashtirishm, ob-havoni bashorat qilishni va hokazolami ta’minlaydi, tizim unumdorligini haqiqiy sonli axborotlar ustida amallami bajarish nuqtayi nazaridan baholash amalga oshiriladi.
Testlash natijasi bolib sinalayotgan kompyuterda har bir test dasturining bajarilgan vaqtini etalon kompyuterda shu dasturlami bajarilish vaqtiga nisbati natija boiib xizmat qiladi. Etalon sifatida VAX 11/780 hisoblash tizimi tanlab olingan. Alohida testlash 119 natijalaridan ikkita birlashgan (integral) baholash hosil boiadi: SPECint92, CINT92 guruh bo‘yicha alohida testlarda olingan o‘rtacha geometrik baxolashlarga teng va SPECfp92, CFP92 guruh bo‘yicha alohida testlarda olingan o‘rtacha geometrik baholashlarga teng. Shuningdek qilib, SPEC testlarida baholash MIPS va Flops birliklarida oichanmaydi, ularda oichamsiz nisbiy kattalik boiib, u etalon kompyuterga nisbatan sinalayotgan kompyuter necha marta tez ishlashini ko‘rsatadi.
Ushbu testlaming ancha keyingi variantlari va integrallashgan baholashlar ham SPECint95 va SPECfp95, SPECint2000 va SPECfp2000 va boshqalar shu kabi qurilgan hamda boshqa maxsuslashtirilgan SPEC testlar ham mavjud. Shuni qayd qilib o‘tish mumkinki, masalan, SPEChpc96 testi bir necha o‘nlab protsessori boigan hisoblash tizimining quwatini baholashni ta’minlaydi, SPEC OMPL2001 testi esa 512 tagacha protsessori boigan tizimlami testlash uchun tatbiq etilishi mumkin. SPEC tizimiga SPECjbb va SPECweb testlari kirib, ular serverlaming turli xillarini testlashga xizmat qiladi. SPEC korporatsiyasi doimiy yangi test tizimlarini yaratish va oldin yaratilganlarini esa yangilash hamda yaxshilash ustida ish olib boradi. Bu quyidagi taniqli, keng tarqalgan va ishlatiladigan testlardir: SPEC for Maya 6, SPEC for 3ds max 6, SPEC for SolidWorks 2003, SPEC viewperf va boshqalar.
SPEC testlaridan tashqari oxirgi yillarda notijorat kompaniyalar tomonidan yaratilgan yana bir qancha test tizimlari paydo boigan. Asosan bu tizimlar axborotsiz ilovalarga va boshqa hisoblash boimagan toifadagi ilovalar uchun moijallangan. Quyidagi testlash tizimlarini eslatib o‘tish mumkin TRS-A, TRS-V, TRS-S, tranzaksiyalarga ishlov berish unumdorligini baholash bo‘yicha birlashma TRS (Transaction Processing Performance Council dan) va SAP testlaming katta to'plami (Standard Application dan) Benchmark.
Oxirgi vaqtda kompyuterlarning unumdorligini testlashning to‘plamli usullari ommalashib bormoqda, ular turli foydalanish sohalaridagi dasturlar to‘plamiga asoslangan. Xususan, test to‘plamiga quyidagi dasturlar kirgan: arxivlash dasturi, fiziq jarayonlami modellashtirish, rastr va uch oichamli grafika, 120 loyihalashtirishm avtomatizatsiyalashtirish, multimediali axborotlami kodlashtirish, o‘yin va ba’zi dasturlar. To‘plarnlarga ko'pincha quyidagi dasturlarni kiritiladi: 7-zip, WinRAR, CPU Right Mark, Adobe Photoshop, 3DMark, PC Mark, WebMark, VeriTest Business Winstone, VeriTest Multimedia, Content Creation Winstone, Si Software Sandra, Adobe Acrobat Distiller, ABBYY Fine Reader, DOOM.
Testlashning xohishiy tizimida kompyuteming unumdorligini baholar ekansiz, shuni inobatga olish kerak, turli testlarda hisoblash tizimlari turli unumdorlik koi satgichlarini beradi. Bir xil testlarda bir arxitektura boshqasidan ustun bo‘lsa, boshqa testlarda esa yutqizishi mumkin. Barcha mutaxassislar tan olgan, qulay, hisoblash tizimini quwatini bir xilda baholash muammosi hozirgi kungacha qoniqarli о z yechimini topgan emas.