Speedup
கணினி கட்டமைப்பில், ஸ்பீடுஅப் என்பது ஒரே சிக்கலைச் செயலாக்கும் இரண்டு அமைப்புகளின் ஒப்பீட்டு செயல்திறனை அளவிடும் ஒரு எண் ஆகும். மேலும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக, இது வெவ்வேறு வளங்களைக் கொண்ட இரண்டு ஒத்த கட்டமைப்புகளில் செயல்படுத்தப்படும் பணியின் செயல்பாட்டின் வேகத்தில் முன்னேற்றம் ஆகும். வேகப்படுத்தல் என்ற கருத்து அம்டாலின் சட்டத்தால் நிறுவப்பட்டது, இது குறிப்பாக இணையான செயலாக்கத்தில் கவனம் செலுத்தியது. இருப்பினும், எந்தவொரு வள மேம்பாட்டிற்குப் பிறகும் செயல்திறனில் ஏற்படும் விளைவைக் காட்ட வேகத்தை பொதுவாகப் பயன்படுத்தலாம். வரையறைகள் வேகத்தை இரண்டு வெவ்வேறு வகையான அளவுகளுக்கு வரையறுக்கலாம்ஃ தாமதம் மற்றும் செயல்திறன். ஒரு கட்டமைப்பின் தாமதம் என்பது ஒரு பணியின் செயலாக்க வேகத்தின் பரஸ்பரமாகும்ஃ இங்கு v என்பது பணியின் செயலாக்க வேகம்; T என்பது பணியின் செயலாக்க நேரம்; W என்பது பணியின் செயலாக்க பணிச்சுமை. ஒரு கட்டமைப்பின் செயல்திறன் என்பது ஒரு பணியின் செயல்பாட்டு விகிதமாகும்ஃ இங்கு ρ என்பது செயல்பாட்டு அடர்த்தி (எ. கா., ஒரு குழாய் கட்டமைப்பிற்கான அறிவுறுத்தல் குழாயில் உள்ள நிலைகளின் எண்ணிக்கை); A என்பது செயல்படுத்தும் திறன் (எ. கா., இணையான கட்டமைப்பிற்கான செயலிகளின் எண்ணிக்கை). தாமதம் பெரும்பாலும் செயல்படுத்தும் பணிச்சுமையின் ஒரு யூனிட்டுக்கு விநாடிகளில் அளவிடப்படுகிறது. செயல்திறன் பெரும்பாலும் வினாடிக்கு நிறைவேற்றும் பணிச்சுமையின் அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது. செயல்திறனின் மற்றொரு அலகு சுழற்சிக்கான அறிவுறுத்தல்கள் (ஐபிசி) மற்றும் அதன் பரஸ்பர, அறிவுறுத்தலுக்கான சுழற்சிகள் (சிபிஐ), தாமதத்தின் மற்றொரு அலகு ஆகும். ஸ்பீடுஅப் என்பது பரிமாணமற்றது மற்றும் ஒவ்வொரு வகை அளவிற்கும் வித்தியாசமாக வரையறுக்கப்படுகிறது, இதனால் இது ஒரு நிலையான மெட்ரிக் ஆகும். தாமதத்தில் வேகம் என்பது பின்வரும் சூத்திரத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறதுஃ இங்கு சாய்வு என்பது கட்டமைப்பு 1 ஐப் பொறுத்தவரை கட்டமைப்பு 2 இன் தாமதத்தின் வேகம்; எல் 1 என்பது கட்டமைப்பு 1 இன் தாமதம்; எல் 2 என்பது கட்டமைப்பு 2 இன் தாமதம். தாமதத்தின் வேகத்தை அம்டாலின் சட்டம் அல்லது குஸ்டாஃப்சனின் சட்டத்திலிருந்து கணிக்க முடியும். செயல்திறனில் வேகத்தை அதிகரிப்பது என்பது பின்வரும் சூத்திரத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறதுஃ இங்கு செயல்திறன் என்பது கட்டமைப்பு 1 ஐப் பொறுத்தவரை கட்டமைப்பு 2 இன் செயல்திறனில் வேகத்தை அதிகரிப்பதாகும்; Q1 என்பது கட்டமைப்பு 1 இன் செயல்திறன்; Q2 என்பது கட்டமைப்பு 2 இன் செயல்திறன். எடுத்துக்காட்டுகள் செயல்படுத்தும் நேரங்களைப் பயன்படுத்துதல் ஒரு நிரலை செயல்படுத்துவதில் ஒரு கிளை முன்கணிப்பாளரின் செயல்திறனை நாம் சோதிக்கிறோம். முதலில், செயலி மீது நிலையான கிளை முன்கணிப்புடன் நிரலை செயல்படுத்துகிறோம், இது 2.25 வினாடிகள் செயல்படுத்தும் நேரத்தை அளிக்கிறது. அடுத்து, அதே செயலியில் நமது மாற்றியமைக்கப்பட்ட (மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட) கிளை முன்கணிப்புடன் நிரலை செயல்படுத்துகிறோம், இது 1.5 வினாடிகள் செயல்படுத்தும் நேரத்தை உருவாக்குகிறது. இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் நிறைவேற்றும் பணிச்சுமை ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். எங்கள் வேக அதிகரிப்பு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, எங்கள் புதிய கிளை முன்கணிப்பாளர் அசலை விட 1.5x வேகத்தை வழங்கியுள்ளது என்பது எங்களுக்குத் தெரியும். ஒரு அறிவுறுத்தலுக்கான சுழற்சிகள் மற்றும் ஒரு சுழற்சிக்கான அறிவுறுத்தல்களைப் பயன்படுத்தி, ஒரு அறிவுறுத்தலுக்கான சுழற்சிகளில் (சிபிஐ) வேகத்தை அளவிட முடியும், இது ஒரு தாமதம். முதலில், நிலையான கிளை முன்கணிப்பாளருடன் நிரலை செயல்படுத்துகிறோம், இது 3 இன் சிபிஐ ஐ வழங்குகிறது. அடுத்து, நமது மாற்றியமைக்கப்பட்ட கிளை முன்கணிப்புடன் நிரலை செயல்படுத்துகிறோம், இது 2 இன் சிபிஐ ஐ வழங்குகிறது. இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் செயல்படுத்தும் பணிச்சுமை ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், மேலும் இரண்டு கட்டமைப்புகளும் குழாய் அல்லது இணையாக இல்லை. வேகப்படுத்தல் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு சுழற்சிக்கான அறிவுறுத்தல்களில் (ஐபிசி) வேகத்தை அளவிட முடியும், இது ஒரு செயல்திறன் மற்றும் சிபிஐயின் தலைகீழ் ஆகும். வேக அதிகரிப்பு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் நாம் வெவ்வேறு அளவுகளை அளந்தாலும் அதே 1.5x வேகத்தை அடைகிறோம். கூடுதல் விவரங்கள் எஸ் என்பது ஒரு பணியை நிறைவேற்றுவதற்கான வேகமாகவும், ஒரு கட்டமைப்பின் வளங்களை மேம்படுத்துவதன் மூலம் பயனடையும் பணியின் ஒரு பகுதியை நிறைவேற்றுவதற்கான வேகமாகவும் இருக்கட்டும். நேரியல் வேகம் அல்லது சிறந்த வேகம் எப்போது பெறப்படுகிறது. நேரியல் வேகத்துடன் ஒரு பணியை இயக்கும்போது, உள்ளூர் வேகத்தை இரட்டிப்பாக்குவது ஒட்டுமொத்த வேகத்தை இரட்டிப்பாக்குகிறது. இது சிறந்ததாக இருப்பதால், இது மிகவும் நல்ல அளவிடக்கூடியதாக கருதப்படுகிறது. செயல்திறன் என்பது மேம்படுத்தப்பட்ட அமைப்பின் வளங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு அளவீடு ஆகும், அதன் மதிப்பு பொதுவாக 0 முதல் 1 வரை இருக்கும். நேரியல் வேகம் கொண்ட நிரல்கள் மற்றும் ஒரே செயலியில் இயங்கும் நிரல்கள் 1 செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் பல கடினமான இணையான நிரல்கள் 1/ln (கள்) போன்ற செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, அவை செயலிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது 0 ஐ நெருங்குகின்றன. பொறியியல் சூழல்களில், வேக வளைவுகளை விட செயல்திறன் வளைவுகள் பெரும்பாலும் வரைபடங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் வரைபடத்தில் உள்ள அனைத்து பகுதிகளும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் (அதேசமயம் வேக வளைவுகளில் பாதி இடம் வீணடிக்கப்படுகிறது); அமைப்பின் முன்னேற்றம் எவ்வளவு நன்றாக வேலை செய்கிறது என்பதைப் பார்ப்பது எளிது; ஒரு "சரியான வேக வளைவை" திட்டமிட வேண்டிய அவசியமில்லை. சந்தைப்படுத்தல் சூழல்களில், வேக வளைவுகள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை பெரும்பாலும் மேலேயும் வலதுபுறத்திலும் செல்கின்றன, இதனால் குறைந்த தகவலறிந்தவர்களுக்கு சிறப்பாகத் தோன்றும். சூப்பர்-லீனியர் ஸ்பீடுஅப் சில நேரங்களில் A செயலிகளைப் பயன்படுத்தும் போது A ஐ விட அதிகமான வேகம் இணையான கணினியில் காணப்படுகிறது, இது சூப்பர்-லீனியர் ஸ்பீடுஅப் என்று அழைக்கப்படுகிறது. சூப்பர்-லீனியர் ஸ்பீடுஅப் அரிதாகவே நிகழ்கிறது மற்றும் பெரும்பாலும் தொடக்கக்காரர்களை குழப்புகிறது, அவர்கள் A செயலிகள் பயன்படுத்தப்படும்போது கோட்பாட்டு அதிகபட்ச ஸ்பீடுஅப் A ஆக இருக்க வேண்டும் என்று நம்புகிறார்கள். குறைந்த அளவிலான கணக்கீடுகளில் சூப்பர்-லீனியர் வேகத்தை அதிகரிப்பதற்கான ஒரு சாத்தியமான காரணம், நவீன கணினியின் வெவ்வேறு நினைவக படிநிலைகளின் விளைவாக ஏற்படும் தற்காலிக சேமிப்பு விளைவு ஆகும்ஃ இணையான கணினியில், செயலிகளின் எண்ணிக்கை மாறுவது மட்டுமல்லாமல், வெவ்வேறு செயலிகளிலிருந்து திரட்டப்பட்ட தற்காலிக சேமிப்புகளின் அளவும் மாறுகிறது. பெரிய திரட்டப்பட்ட தற்காலிக சேமிப்பு அளவுடன், அதிக அல்லது அனைத்து வேலை செட்டும் தற்காலிக சேமிப்புகளில் பொருந்தலாம் மற்றும் நினைவக அணுகல் நேரம் வியத்தகு முறையில் குறைகிறது, இது உண்மையான கணக்கீட்டிலிருந்து கூடுதலாக கூடுதல் வேகத்தை ஏற்படுத்துகிறது. BLAST செயல்படுத்தல்களால் தேடப்படும் மரபியல் தரவு போன்ற பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளைத் தேடும்போது ஒரு ஒத்த சூழ்நிலை ஏற்படுகிறது. அங்கு ஒரு கிளஸ்டரில் உள்ள ஒவ்வொரு முனைகளிலிருந்தும் திரட்டப்பட்ட ரேம் தரவுத்தொகுப்பை வட்டில் இருந்து ரேமுக்கு நகர்த்த உதவுகிறது, இதன் மூலம் தேவையான நேரத்தை வெகுவாகக் குறைக்கிறது எ. கா. அதைத் தேடுவதற்கு எம்பிஐபிஎல்ஏஎஸ்டி. இணையாக பின்தொடர்தலைச் செய்யும்போது சூப்பர்-லீனியர் வேகங்கள் ஏற்படலாம்ஃ ஒரு நூலில் ஒரு விதிவிலக்கு மற்ற பல நூல்கள் விதிவிலக்கை அடைவதற்கு முன்பு முன்கூட்டியே பின்வாங்கக்கூடும். உகப்பாக்கலுக்காக கிளை மற்றும் பிணைப்பின் இணையான செயல்பாடுகளிலும் சூப்பர்-லீனியர் வேகங்கள் ஏற்படலாம்ஃ ஒரு முனையை ஒரு செயலி மூலம் செயலாக்குவது மற்ற முனைகளுக்கு பிற செயலிகள் செய்ய வேண்டிய வேலையை பாதிக்கலாம். அம்டாலின் சட்டம் குஸ்டாஃப்சனின் சட்டம் ப்ரூக்ஸின் சட்டம் கார்ப்-ஃப்ளாட் மெட்ரிக் இணையான மந்தநிலை இணையான வழிமுறைகளின் அளவிடுதல் குறிப்புகள் பகுப்பாய்வு