해당 게시글은 건국대학교 컴퓨터공학부 박능수 교수님의 강의와 교재를 참고하여 작성하였습니다.
Perfomance
사용자의 목적에 따라 중요하다고 생각하는 컴퓨터의 성능이 다르다. 그래서 기기의 특성마다 다른 성능 척도를 사용한다.
그 중에서도 시간은 컴퓨터 성능의 가장 기본적인 척도이다. 같은 작업을 최단시간에 실행하는 컴퓨터가 가장 빠른 컴퓨터이다. 하지만 무작정 시작시간과 끝시간을 재서 구하면 OS의 오버헤드, 메모리접근 등의 시간이 같이 더해질 것이다.
순수하게 프로그램을 실행하기 위해 걸린 시간을 CPU time이라고 한다. 이는 우리가 실제 느끼는 시간과는 다르다.
성능측정을 위해 여러 용어를 알아보자.
clock : 하드웨어 이벤트가 발생하는 시점.
clock cycle : 이 클럭의 시간 간격, 한 클럭 사이클에 걸리는 시간
clock rate : clock cycle의 역수, 1초에 진행되는 클럭의 수를
CPU time은 클럭의 개수 곱하기 클럭사이클의 시간이다. 이는 클럭의 사이클 수 나누기 클럭 속도라고도 표현할 수 있다.
하지만 이에는 프로그램 수행에 필요한 명령어 개수에 관한 사항이 포함되어있지 않다. 하지만 이는 실행시간에 영향을 주기때문에 고려해줘야한다.
클럭의 사이클 수는 명령어의 개수 곱하기 명령어를 수행하는데 걸린 평균 사이클 수라고도 표현할 수 있다. 명령어 당 평균 클럭 사이클의 수는 줄여서 CPI라고도 많이 표현하며 명령어마다 실행시간이 달라 모든 명령어에 대한 평균 값을 사용한다. 명령어 집합 구조가 같으면 프로그램에 필요한 명령어수가 같으므로, CPI는 서로 다른 구현을 비교하는 한 가지 기준이 될 수 있다.
CPI의 평균을 구하기 위해서는 클럭의 사이클 수를 명령어의 개수로 나눠주면된다.
Pitfall
컴퓨터의 한 부분만 개선하고 그 개선된 양에 비례하여 전체성능이 좋아지리라고 기대하는 것
컴퓨터의 일부만 개선하고 전체성능이 크게 개선될것이라고 믿는 경우가 많다. 개선된 시간은 다음과 같다.
이용률이 낮은 컴퓨터는 전력소모가 작다.
그럴듯해보이지만 아니다. 이용률이 낮아도 최대전력의 상당부분을 사용한다. 이용률과 전력소모는 비례하긴하지만 정비례하지는 않는다.
성능식의 일부분을 성능의 척도로 사용한다.
이는 매우 위험하다. 실제로 식에 대입해보면 값이 다르게 나오는 경우도 많기 때문이다. 실행시간 대신에 쓸 수 있는 척도 중 하나로 MIPS가 있다.
MIPS는 단위 시간 당 실행개수를 나타내기 때문에 숫자가 클수록 빠르다는 것을 의미한다.