Тарасов И.В. - №14

1.

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭВМ
Выполнила:
Андреевская Е.О. ИСТ-24-2

2.

Эффективность функционирования ЭВМ —
это способность машины достигать
поставленную цель в заданных условиях
применения и с определённым качеством. Есть
два основных варианта трактовки
эффективности: эффективность инструмента
как такового и эффективность использования
этого инструмента в вышестоящей системе.

3.

Методология оценки эффективности функционирования ЭВМ включает в себя такие
методы:
Стандартизированные тесты. К ним относятся LINPACK (тестирование
производительности в области линейной алгебры), SPEC CPU (тестирование
производительности процессора на основе типовых задач) и STREAM (тестирование
производительности памяти).
Измерение времени выполнения конкретных операций или набора операций на ЭВМ с
использованием специальных инструментов.
Изучение характеристик аппаратного обеспечения. К ним относятся объём оперативной
памяти, частота процессора, объём кэша и другие факторы, которые могут повлиять на
производительность.
Анализ программного кода и оптимизация алгоритмов и структур данных, чтобы улучшить
производительность системы.
Для оценки эффективности функционирования ЭВМ также используются инструменты,
такие как профилировщики, мониторы производительности и инструменты профилирования
памяти.

4.

Показатели эффективности
функционирования ЭВМ
Производительность. Это показатель эффективности ЭВМ, который использует характеристики скорости работы системы. Измеряется в
числе наиболее часто повторяющихся либо средних по длительности операций в секунду (опер/с) или в числе миллионов операций над
числами с плавающей точкой в секунду (MIPS).
Пиковая производительность. Это максимально достижимая производительность процессорной подсистемы компьютера, включающей
процессор, кэш и оперативную память.
Номинальная производительность. Это среднее число команд, включая команды обмена с оперативной памятью, выполняемых в
единицу времени процессорной подсистемой.
Системная производительность. Это средняя производительность всей аппаратно-программной системы ПК в целом, то есть с учётом
обмена данными с жёстким диском, видеосистемой и другими внешними устройствами, взаимодействия с ОС.
Эксплуатационная производительность. Это производительность компьютера на реальной рабочей нагрузке, с учётом конкретных
используемых приложений, например текстовых процессоров, систем автоматизации проектирования, компиляторов и других.
Надёжность функционирования. Выражается показателями, имеющими вероятностный характер, и основывается на значениях λхарактеристик интенсивностей отказов составляющих элементов.
Энергетическая эффективность. Определяется, соотнося мощность, потребляемой ЭВМ в процессе работы с её быстродействием.
Эксплуатационная эффективность. Связана с затратами на эксплуатацию, включающими в себя не только стоимость электроэнергии,
аренды помещений, но и в большей мере стоимость обслуживания ЭВМ — администрированием, работой операторов, устранением
неисправностей и программированием.

5.

Пути повышения
эффективности
использования ЭВ
М
• Модернизация оборудования: замена устаревших
компонентов.
• Оптимизация программного обеспечения:
использование эффективных алгоритмов и
библиотек.
• Параллельные вычисления: распределение задач
между несколькими процессорами.
• Виртуализация: использование одного
физического сервера для работы нескольких
виртуальных машин.
• Облачные технологии: аренда вычислительных
ресурсов по мере необходимости.
• Эффективное управление ресурсами: системы
мониторинга и планирования.

6.

Роль ЭВМ в информатизации общества
- Экономика: автоматизация бизнеса, электронная коммерция
(например, интернет-магазины), биржевые алгоритмы.
- Образование: дистанционное обучение, электронные учебники,
онлайн-курсы.
- Медицина: диагностические системы, телемедицина, управление
медицинскими базами данных.
- Государственное управление: электронное правительство,
цифровые услуги (например, подача документов онлайн).
- Культура и СМИ: цифровые библиотеки, онлайн-кинотеатры,
социальные сети.

7.

Перспективы развития ЭВМ
1. Квантовые вычисления: Квантовые компьютеры обещают революционизировать
вычисления, позволяя решать сложные задачи, недоступные для классических ЭВМ. Развитие
этой области может привести к прорывам в таких сферах, как криптография и моделирование
молекул.
2. Искусственный интеллект (ИИ): Интеграция мощных ИИ-алгоритмов в ЭВМ позволит
повысить эффективность обработки данных, автоматизации и принятия решений. С
увеличением мощности процессоров возрастет и потенциальная сложность задач, которые
может решать ИИ.
3. Ускорители вычислений: Разработка специализированных процессоров, таких как
графические процессоры (ГП) и нейропроцессоры, будет способствовать оптимизации работы
ЭВМ в задачах, связанных с машинным обучением и большими данными.
4. Облачные вычисления: Увеличение использования облачных платформ позволит
пользователям запускать сложные вычисления и хранить большие объемы данных, не требуя
локальных ресурсов. Это также способно существенно снизить затраты на инфраструктуру
5. Энергоэффективность: С развитием технологий важным направлением станет уменьшение
энергопотребления ЭВМ, что соответствует глобальным экологическим тенденциям.