Реферат: Тест на быстродействие микропроцессора

Квантовая физика

Вычисление масс элементарных частиц методом Монте-Карло

Астрофизика

Расчет межгалактических газов по уравнениям Навье-Стокса

Электромагнетизм

Расчет трехмерного поля потенциалов

Гидродинамика

Решение системы уравнений в частных производных

Моделирование

Моделирование турбулентности в кубическом объеме

Предсказание погоды

Вычисление статистики температур, воздушных потоков и уровней загрязнения

Квантовая химия

Порождение потока электронов

Электромагнетизм

Решение уравнения Максвелла

§3. Недостатки существующих систем

1) При решении различных задач прикладными программами ресурсы микропроцессора расходуются зачастую неэкономно. В результате этого процессору приходится совершать огромное количество команд, которые могли быть заменены несколькими. Вина лежит не на программных продуктах, а на тех системах программирования, с помощью которых эти программы создавались.

Решение: создавать средства для создания программ максимально эффективным способом, обращая внимание на используемые процессором адресации и размещение данных.

2) На быстродействие так же влияет и то, какое напряжение подаётся на микропроцессор. При большом напряжении происходит нагрев процессора. В результате этого основа, на которой размещаются транзисторы, начинает греться и, соответственно он выходит из строя.

Решение: расстояние между транзисторами необходимо уменьшить. На сегодняшний день минимальную технологию изготовления имеют процессоры Intel Pentium 4, и она составляет 0,13 мкм (для сравнения: процессор AMD с архитектурой К7, тактовой частотой 1000Мгц имеет 0,18 мкм. Обычная температура работы ~ 65°С). Расстояние между транзисторами уменьшается, соответственно сопротивление, а отсюда они требуют меньшее энергопотребление – температура нагрева заметно снижается.

3) Тормозит работу процессора и то, что затрачивается много времени на обмен данными, которые находятся в постоянной памяти. И даже при небольших вычислениях микропроцессор обращается к ОЗУ за данными, а мог бы данные хранить в собственных регистрах

Решение: по возможности, часто используемые данные желательно размещать либо в регистрах процессора, либо в быстрой кэш-памяти. Многие компиляторы не заботятся о том, чтобы разместить данные так, чтобы наблюдалась максимальная скорость работы программы.

4) Так же скорость вычисления уменьшается из-за того, что процессору приходится останавливать свою работу и выполнять аппаратные прерывания. Реакция процессора на прерывания:

а) приходит прерывание;

б) процессор прекращает выполнять основную задачу;

в) происходит сохранение положения, на котором остановилась основная программа;

г) выполняется прерывание;

д) процессор восстанавливает запомненное состояние;