什麼是基準效能?


基準效能是指使用一組整數和浮點程式(統稱為基準)來測試被測計算系統(s)的不同效能方面。基準程式的設計應該能夠對高效能計算系統進行公平有效的比較。為了使基準測試有意義,它應該忠實地評估系統的預期用途的效能。

基準測試的例子包括 Dhrystone 和 Whetstone 基準測試。這些是旨在測量真實機器效能的合成(非真實)基準測試。

Dhrystone 基準測試用於處理整數效能。它由 100 條語句組成,不使用浮點運算或資料。從 Dhrystone 獲得的速率用於計算 MIPS 指數作為效能度量。這使得 Dhrystone 作為效能度量的來源相當不可靠。

另一方面,Whetstone 是一個核心程式,用於處理算術運算、陣列索引、條件分支和子程式呼叫的浮點效能。使用 Whetstone 獲得的執行速度僅用於確定系統性能。這導致單一數字的效能度量,使其不可靠。

合成基準測試已被反映真實工程和科學應用的幾個應用程式軟體部分所取代。這些包括 PERFECT(經濟有效的轉換效能評估)、資料庫 I/O 效能的 TPC 度量以及 SPEC(標準效能評估公司)度量。

SPEC 是一家非營利性公司,成立的目的是“建立、維護和認可一套可以應用於最新一代高效能計算機的相關標準基準”。

第一個 SPEC 基準套件於 1989 年釋出 (SPEC89)。它由十個工程/科學程式組成。從 SPEC89 中得出兩個度量。SPECmark 測量十個程式的執行率,而 SPECthruput 則檢查系統的吞吐量。由於其結果令人不滿意,SPEC89 在 1992 年被 SPEC92 取代。

SPEC92 包含兩個套件,即 CINT92 和 CFP92。CINT92 包含六個整數密集型 C 程式。CFP92 包含 14 個浮點密集型 C 和 FORTRAN 程式。

在 SPEC92 中,度量 SPECratio 表示給定程式的實際執行時間與預定參考時間的比率。此外,SPEC92 使用度量 SPECint92 作為 CINT92 中程式的 SPECratio 的幾何平均值。

類似地,度量 SPECfp92 是 CFP92 中程式的 SPECratio 的幾何平均值。在使用 SPEC 進行效能度量時,必須採取三個主要步驟:構建工具、準備輔助檔案和執行基準套件。這些工具用於編譯、執行和評估基準。

編譯資訊(例如最佳化標誌和對替代原始碼的引用)儲存在所謂的 makefile 包裝器和配置檔案中。然後使用這些工具和輔助檔案來編譯和執行程式碼並計算 SPEC 指標。

更新於:2021年7月30日

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