Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.
-
Upload
gerardo-poveda -
Category
Documents
-
view
40 -
download
1
Transcript of Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.
![Page 1: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/1.jpg)
Speedup,Ley de Amdahly MIPS66.20 Organización de Computadoras
![Page 2: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/2.jpg)
Regla
Ejemplo:
En la suma de 2 números, el caso con overflow es menos frecuente. Por lo tanto, se busca optimizar el caso sin overflow (más frecuente).
“Mejorar el caso más frecuente”“Mejorar el caso más frecuente”
![Page 3: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/3.jpg)
Regla (cont.)
Una tarea X integrada por 3 subtareas: A, B y C.
Pueden optimizarse A ó B.
CASO 1: Optimizo A en 10 veces
A B C
A B C
x 0.1
![Page 4: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/4.jpg)
Regla (cont.)
A B C
x 0.1
A B C
CASO 2: Optimizo B en 10 veces
![Page 5: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/5.jpg)
Speedup
Mide cuál es la ganancia (en performance) al utilizar un modo de ejecución más rápido.
![Page 6: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/6.jpg)
Speedup (cont.)
A B C
x 0.1
A B C
Speedup = Told / Tnew = 10 / 6 = 1.67
Told
Tnew
![Page 7: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/7.jpg)
Gene AmdahlNace en 1922 en Dakota del Sur.
Participó en la Segunda Guerra Mundial.
Fue arquitecto en IBM.
Actualmente, posee su propia compañía.
Realizó importantes aportes, especialmente en el campo de la computación paralela.
Ha recibido importantes premios y condecoraciones.
![Page 8: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/8.jpg)
Ley de Amdahl
“La ganancia que se puede obtener, usando un modo de ejecución más
rápido, está limitada por la fracción de tiempo en que puede utilizarse ese
modo.”
“La ganancia que se puede obtener, usando un modo de ejecución más
rápido, está limitada por la fracción de tiempo en que puede utilizarse ese
modo.”
![Page 9: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/9.jpg)
Ley de Amdahl (cont.)
A B C
X 0.0
A B C
La subtarea B se mejoró infinitamente. Sin embargo, la mejora global es finita.
![Page 10: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/10.jpg)
Ley de Amdahl (cont.)
La mejora tiene un speedup propio:
Speedupmejora
La mejora se puede aplicar sobre una fracción del tiempo total de la tarea:
Fracmejora
![Page 11: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/11.jpg)
Ley de Amdahl (cont.)
![Page 12: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/12.jpg)
Speedup Global
Speedup (global)Frac. mejora = 0.1
0,98
1,00
1,02
1,04
1,06
1,08
1,10
1,12
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Speedup (mejora)
Sp
eed
up
(g
lob
al)
Speedup (global)Frac. mejora = 0.5
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Speedup (mejora)S
pee
du
p (
glo
bal
)
![Page 13: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/13.jpg)
Speedup Global (cont.)
Speedup (global)Frac. mejora = 0.99
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Speedup (mejora)
Sp
eed
up
(g
lob
al)
Speedup (global)Frac. mejora = 1
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Speedup (mejora)S
pee
du
p (
glo
bal
)
![Page 14: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/14.jpg)
Otras métricas:Performance de CPU CPI:
MIPS:
![Page 15: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/15.jpg)
MIPS: Ventajas
Es una medida directa de performance (inversa del tiempo).
Simple de entender.
![Page 16: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/16.jpg)
MIPS: Desventajas
Depende del conjunto de instrucciones (no sirve para comparar máquinas con distintos ISAs).
En una misma máquina, distintos programas pueden tener distintas tasas de MIPS.
Puede variar inversamente proporcional a la performance.
![Page 17: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/17.jpg)
Millones de instrucciones, para dos máquinas iguales (1 y 2), con compilación optimizada y no optimizada, respectivamente.
Ambas máquinas tienen una frecuencia de reloj de 100 Mhz.
Además, una instrucción de tipo A se ejecuta en un ciclo, una de tipo B en 2 ciclos y una de tipo C en 3 ciclos.
MIPS: Ejemplo
Máquina 1 Máquina 2
A 5 10
B 1 1
C 1 1
Total instrucciones 7 12
![Page 18: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/18.jpg)
¿Cuántos millones de ciclos insume cada ejecución?
La Máquina 1 es 1.5 veces más rápida que la Máquina 2.
MIPS: Ejemplo (cont.)
Máquina 1 Máquina 2
A 5 10
B 2 2
C 3 3
Total ciclos 10 15
Total tiempo 0.1 seg 0.15 seg
![Page 19: Speedup, Ley de Amdahl y MIPS 66.20 Organización de Computadoras.](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062219/5530b7ad550346e8558b4741/html5/thumbnails/19.jpg)
MIPS: Ejemplo (cont.)
MIPS1 = ( 7x106 instr ) / ( 0.1 seg x 106 ) = 70
MIPS2 = ( 12x106 instr ) / ( 0.15 seg x 106 ) = 80
Según la tasa de MIPS, la Máquina 2 tiene un mejor desempeño respecto a la Máquina 1.
Según la tasa de MIPS, la Máquina 2 tiene un mejor desempeño respecto a la Máquina 1.