Medidas de Rendimiento y Ley de Amdahl.

...

/ CPI => CPI = 1,39.

por tanto,

CPI = (Tej * F) / N => N = (Tej * F) / CPI => N = 1 * (25 *106) / 1,39

N = 25000000 / 1,39 => N = 17.985.612 instrucciones / programa

TCPU = N * CPI *t

TCPU =17.985.612 * 1,39 * 0,00000004 => TCPU = 1,0sg

UA1 AC

AAI Versión: 1.0 Fecha: 20/04/2015

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Según estos cálculos, el IBM RS/6000 es el que menos tarda en ejecutar el mismo programa, por tanto, esta sería mi elección ya que es el que ofrece mejor rendimiento en tiempo de ejecución.

3. Ejercicio b).

b) (3 puntos) Calcula el CPI medio para cada uno de los sistemas.

VAX 11/780

MIPS = F (MHz) / CPI => 1 = 5 / CPI => CPI = 5.

IBM RS/6000

MIPS = F (MHz) / CPI => 18 = 25 / CPI => CPI = 1,39

4. Ejercicio c).

c) (4 puntos) Se desea mejorar la computadora IBM RS/6000. Al ejecutar el programa 4 del SPECint95 se obtuvo la siguiente distribución por tipo de instrucción:

Tipo de instrucciones Frecuencia de Uso

Aritmético-Lógicas 61%

De load/store 15%

De salto 24%

Tabla 1. Frecuencias de Uso

Si utilizando un bajo coste se pudiera reducir el tiempo de ejecución de las instrucciones de salto a la mitad (de 2 ciclos a 1 ciclo de reloj), ¿cuál sería la mejora global o Speed-up del sistema?

No se está aplicando la premisa de que hay que aplicar mejoras en aquellas tareas que se ejecutan durante más tiempo, ya que se está utilizando un bajo coste; para resolver este ejercicio vamos a aplicar la ley de Amdahl, que dice:

UA1 AC

AAI Versión: 1.0 Fecha: 20/04/2015

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Tiempo de ejecución con mejora = tiempo de ejecución sin mejora * F / x + tiempo de

ejecución sin mejora * (1-F).

Donde (1-F) representa la fracción de tiempo en la cual no hay mejora (en tanto por uno).

1 / ( F / x + (1-F) ) = tiempo de ejecución sin mejora / tiempo de ejecución con mejora = Speed-up.

Speed-up = 1 / ( F / x + (1-F) ) => S = x / F +x (1 –F).

S = aceleración o Speed-up del sistema.

x = mejora parcial aplicada durante una fracción de tiempo F.

x = factor de mejora de 2 ciclos a 1 ciclo, es el doble de rápido, o sea 2.

F = frecuencia de uso 24 %, es 2,4.

S = x / F +x (1 –F).

S = 2/ 0,24 + 2 * (1 – 0,24) => S = 1,14

El Speed-up obtenido es de 1,14 veces más rápido, (14% de mejora global del sistema)

5. Ejercicio d).

c) Realiza la actividad del material interactivo titulado ¿Cómo seleccionar el computador adecuado? a la que puedes acceder desde el menú principal de la asignatura.

UA1 AC

AAI Versión: 1.0 Fecha: 20/04/2015

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6. Conclusiones.

Cuando comparamos el rendimiento de sistemas, o las mejoras que introducimos a los mismos, la única medida fiable que debemos utilizar es el tiempo de ejecución, en base a datos obtenidos en pruebas tipo Benchmark, y con la aplicación de la ley de Amdahl, que nos permite calcular la mejora global,

7. Referencias

1- Asignatura de Arquitectura de Computadores – Universidad Europea de Madrid – Sergio Bemposta