Основные характеристики компьютеров

Важнейшими эксплуатационными характеристиками ЭВМ являются ее производительность Р и общий коэффициент эффективности машины Э:

Э = Р/ (Сэвм + Сэк),

Сэвм – стоимость машины;

Сэк – затраты на эксплуатацию за определенный период времени.

Часто оценивают эффективность ЭВМ по упрощенной формуле из-за сложной оценки затрат на эксплуатацию данной модели машины:

Э' = Р/ Сэвм .

Производительность можно оценивать упрощенно по скорости выполнения команд. Но команды бывают разные по сложности и количеству выполнения элементарных операций. Поэтому часто используют оценку производительности (быстродействия) ЭВМ по количеству элементарных операций (из которых складываются команды) в единицу времени. Элементарные операции часто называют тактами. Таким образом, характеристикой ЭВМ является тактовая частота – количество элементарных операций, выполняемых в секунду. Тактовая частота измеряется в МГц (мегагерцах).

Разные процессоры выполняют одни и те же команды (сложения, умножения и т.п.) за разное число тактов (используют разное число элементарных операций). Чем выше модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для выполнения одинаковых команд.

Сравнивая относительную эффективность процессоров, можно увидеть, что производительность Pentium III, работающего на тактовой частоте 1000 МГц, теоретически равна производительности Pentium с тактовой частотой 1500 МГц, которая теоретически равна производительности процессора 486 с тактовой частотой 3000 МГц. Поэтому нельзя сравнивать производительность компьютеров, основываясь только на тактовой частоте; нужно учитывать, что на эффективность влияют и другие факторы.

Производительность высокопроизводительных ЭВМ, ориентированных на научно-технические задачи, связанные с выполнением больших объемов вычислений с многоразрядными числами с плавающей точкой, часто оценивают в флопсах – количестве операций с плавающей точкой в секунду). Однако и этого недостаточно, т.к. не учитывается большое количество информационно-логических операций и операций обмена данными с внешней памятью.

К более частным характеристикам ЭВМ относятся:

- число разрядов в машинном слове (влияет на точность вычислений

и диапазон представимых в машине чисел);

- скорость выполнения основных видов команд;

- емкость оперативной памяти;

- максимальная скорость передачи информации между ядром ЭВМ

(ОП и процессор) и внешним (периферийным) оборудованием.

Все эти характеристики – номинальные показатели. Они реализуются при полной работоспособности ЭВМ.

Реальная возможность оценивается с учетом эксплуатационной надежности ЭВМ, определенной частотой нарушения ее работоспособности из-за отказов и сбоев, затратами времени на их устранение. Эксплуатационная надежность непосредственно влияет и на стоимость эксплуатационного обслуживания ЭВМ. Повышение надежности ЭВМ связано с дополнительными затратами на стоимость ЭВМ.

При создании новых ЭВМ должно обеспечиваться значительное возрастание отношений производительность/стоимость и надежность /стоимость.

Ниже приводится единицы оценки производительности в флопсах (FLOPS) (табл.1) и единица оценки объёма памяти (табл.2)

Таблица 1. Единицы оценки производительности

Таблица 2. Единицы оценки объёма памяти