สามารถจัดการเบนช์มาร์กของโปรเซสเซอร์ได้หรือไม่?

สิ่งหนึ่งที่ได้เรียนรู้เมื่อศึกษาสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์คือวิธีที่โปรเซสเซอร์สามารถใช้ประโยชน์จากการทดสอบประสิทธิภาพเพื่อจัดการกับเกณฑ์มาตรฐาน นี้เป็นสิ่งที่ไม่ใหม่ นอกจากนี้ ตั้งแต่เริ่มต้นของพีซี มักจะส่งรายงานที่ผู้ผลิต ไม่ว่าจะเป็น อินเทล, เอเอ็มดี หรือแบรนด์อื่น ๆ มักจะมาพร้อมกับข้อมูลเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมด้วยตัวเลขและกราฟิก อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับสิ่งต่าง ๆ เช่นการจัดการทางการเงิน มันก็เกิดขึ้นอย่างผิดปกติพอในโลกของโปรเซสเซอร์

กลโกงทั่วไปที่ทำขึ้นเพื่อจัดการกับเกณฑ์มาตรฐาน

หากต้องการทราบว่าโปรเซสเซอร์ดีกว่าโปรเซสเซอร์อื่นหรือไม่ เราจำเป็นต้องมีการประเมินที่สำคัญ นั่นคือตัวเลขที่วัดประสิทธิภาพและระบุว่าโปรเซสเซอร์ A ดีกว่าโปรเซสเซอร์ B หรือไม่ เพียงแค่อ่านข้อกำหนดไม่เพียงพอสำหรับเรา เนื่องจากข้อมูลเหล่านี้ไม่ได้ ช่วยเปรียบเทียบหน่อย ซีพียู กับอีกอันหนึ่งหากมีสถาปัตยกรรมต่างกัน นี่คือที่มาของการวัดประสิทธิภาพและรู้ว่าสิ่งนี้ ผู้ออกแบบโปรเซสเซอร์และผู้ผลิตใช้กลอุบายหรือกับดักจำนวนหนึ่งเพื่อจัดการกับการวัดประสิทธิภาพ

คำแนะนำการโกง

เกณฑ์มาตรฐานไม่ใช่อะไรมากไปกว่าโปรแกรม กล่าวคือ ชุดคำสั่งที่ได้รับคำสั่งซึ่งดำเนินการตามลำดับ กับดักอย่างหนึ่งที่สถาปนิกฮาร์ดแวร์ทุกคนทำมาหลายปีแล้ว หรือไม่ใช่หลายสิบปี ก็คือการปรับให้เหมาะสมซึ่งมักใช้ในการวัดประสิทธิภาพ เราหมายถึงอะไร? ตัวอย่างเช่น ทำให้พวกเขาใช้เวลาในการวิ่งน้อยลง เมื่อพวกเขาต้องตัดสินใจว่าคำสั่งใดมีทรัพยากรมากกว่าในการออกแบบ ผู้ที่ใช้บ่อยที่สุดจะให้ความสำคัญมากกว่าเสมอ และหากพวกเขาอยู่ด้านบน พวกเขาสามารถให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นในการทดสอบประสิทธิภาพ

ความเร็วสัญญาณนาฬิกาและแคชเพื่อจัดการเกณฑ์มาตรฐาน

แม้ว่าทั้งสองจะเป็นองค์ประกอบที่แยกจากกัน แต่เห็นได้ชัดว่ามีความเกี่ยวข้องกันมากหากเราพูดถึงการจัดการผลลัพธ์จากตัวชิปเอง วันนี้ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์ที่เรียกว่า GHz สามารถผันผวนได้ขึ้นอยู่กับระดับการทำงาน ความจริงก็คือขึ้นอยู่กับว่าข้อมูลอยู่ที่ไหนหากอยู่ที่ระดับแคชหรือใน แรม การบริโภคต่ำกว่า โดยปกติ โปรแกรมจะทำงานใน RAM แต่มีการวัดประสิทธิภาพที่เป็นไมโครโปรแกรมที่พอดีกับหน่วยความจำแคช

ดังนั้นเมื่อรันก็ไม่จำเป็นต้องเข้าถึงตัวควบคุมหน่วยความจำ พวกเขาเพียงแค่เรียกใช้ซ้ำจากแคช ซึ่งไม่เพียงแต่ให้เวลาแฝงที่ต่ำมากเท่านั้น แต่ยังทำให้สิ้นเปลืองน้อยลงด้วย ดังนั้นจึงช่วยเพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกาได้ในระยะยาว ในสภาพแวดล้อมทั่วไป ไม่แนะนำให้เพิ่มการบริโภคอย่างต่อเนื่องเช่นนี้ แต่การทดสอบประสิทธิภาพไม่ได้วัดผลด้านนั้น แต่เป็นความเร็วที่โปรแกรมทำงาน

เคล็ดลับคือการรักษาความเร็ว Turbo หรือ Boost ให้นานที่สุด มีแม้กระทั่งการออกแบบที่ระบุความเร็วในด้านนั้นต่ำกว่าที่พวกเขาทำได้ในระหว่างการทดสอบดังกล่าว แต่สร้างกฎหมาย สร้างกับดัก

การทดสอบแบบมัลติเธรดและการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน

เนื่องจากการตลาดไม่ดี E-Cores ของ Intel สองรุ่นล่าสุดจึงสับสนกับคอร์เมื่อเผชิญกับประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ค่อนข้างเหมาะสมสำหรับพื้นที่ และพวกเขามีความรู้สึกอย่างไร? เมื่อโปรเซสเซอร์เรียกใช้โปรแกรม บางครั้งมีบางสิ่งที่เรียกว่าแผงลอยสำหรับสาเหตุที่ปล่อยให้มันดำเนินต่อไป ซึ่งสร้างช่วงเวลาของการไม่มีการใช้งานซึ่งเราเรียกว่าฟองสบู่ แนวคิดของการทำมัลติเธรดดิ้งคือการมอบกลไกให้กับโปรเซสเซอร์เพื่อเปลี่ยนแปลงบริบทและสามารถดูแลกระบวนการอื่นๆ ได้

ปัญหาคือสิ่งนี้จะเพิ่มการใช้พลังงานอย่างมากและเป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับอุปกรณ์พกพา การแก้ไขปัญหา? แทนที่จะเปลืองพื้นที่และทรานซิสเตอร์ไปกับมัลติเธรด คอร์ของโปรเซสเซอร์ที่ง่ายกว่าก็ถูกเพิ่มลงในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ กลยุทธ์ที่ Intel นำมาใช้อย่างเห็นได้ชัด อย่างไรก็ตาม P-Cores ยังคงรักษาการทำงานแบบมัลติเธรด ดังนั้นประโยชน์ของ E-Cores จึงไม่เป็นเช่นนั้น แต่ทำหน้าที่เพื่อให้เมล็ดที่ทรงพลังที่สุดไม่ต้องเสียเวลาประมวลผลสิ่งที่ส่งผลต่อโปรแกรมหลัก ดังนั้น หากแอปพลิเคชันเช่นตัวจัดการอีเมลถูกเปิดใช้งานอย่างกะทันหัน ตัวอย่างเช่น แอปพลิเคชันเหล่านั้นไม่ควรทำงานอยู่เบื้องหน้า

ในการวัดประสิทธิภาพแบบมัลติเธรด คะแนนเป็นผลรวมของประสิทธิภาพของคอร์ทั้งหมด ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถปิดใช้งานได้ นี่เป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดของการเปรียบเทียบระหว่างโปรเซสเซอร์ที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน ดังนั้น อุดมคติคือการทำเครื่องหมายว่านิวเคลียสแต่ละประเภทรวมกันเป็นจำนวนเท่าใด

ผลลัพธ์ที่เป็นเท็จ

นี่เป็นกรณีที่ชัดเจนที่สุดซึ่งคะแนนพิเศษจะได้รับขึ้นอยู่กับยี่ห้อหรือรุ่น สิ่งนี้เป็นไปได้ด้วยความจริงที่ว่า CPU ทุกตัวมีคำสั่งที่ระบุ ดังนั้นโปรแกรมเบนช์มาร์กจึงสามารถรู้ว่ามันทำงานอยู่ที่ใดและใช้เงื่อนไขเชิงบวกหรือเชิงลบ แล้วแต่กรณี