3º Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas
Influencia en el rendimiento
de un sistema de la velocidad de
CPU y cantidad de memoria
Autores: Julián Alonso Forcelledo, Christian Cañete González
Fecha: 14 de mayo de 2006
Objetivos
El principal objetivo consiste en determinar la influencia de la CPU y la memoria en el rendimiento de un sistema informático por medio de benchmarks sintéticos y otros parámetros.
Teoría básica
Primeramente se hace imperativo entender la nomenclatura:
- Benchmark (en castellano, comparativa o análisis) es un programa informático o un conjunto de programas que tienen como objetivo estimar el rendimiento de un elemento concreto o la totalidad de la misma, y poder comparar los resultados con máquinas similares.
- Whetstone Pequeño benchmark científico diseñado en el Laboratorio Nacional de Física de Inglaterra.
- Dhrystone El Dhrystone es un pequeño benchmark sintético basado en estadísticas publicadas sobre uso de particularidades de los lenguajes de programación, sistemas operativos, compiladores, editores, etc.
Configuración de partida
El equipo de pruebas está formado por:
- Procesador AMD Athlon 64 3000 (Frecuencia real 1800 = 200 x 9)
- Placa Base Abit AX8 v2.0
- Memoria 1GB (2 x 512 MB en Doble Canal)
- Disco Duro
- ST3160827AS
- ST3200827AS
- GPU ATI X700Pro
Desarrollo
Primer paso: Elección del software
Para el desarrollo del trabajo se utilizará el Sistema Operativo MS Windows XP Professional SP2 con los mínimos servicios y controladores necesarios para la ejecución de los programas utilizados a modo de benchmark.
Estos programas serán SiSoftware Sandra 2005, Futuremark PCMark2005 y Live For Speed S2 U.
El programa SiSoftware Sandra 2005 lo utilizaremos para medir el rendimiento bruto de los componentes que vamos a modificar por medio de los test
- CPU Arithmetic Benchmark
- CPU Multi-Media Benchmark
- Memory Bandwidth Benchmark
- Cache and Memory Benchmark
El programa Futuremark PCMark2005 lo usaremos para determinar el rendimiento del sistema en conjunto. Además, el valor proporcionado es un indicador del rendimiento en el uso cotidiano del equipo, pues los resultados están ponderados en función de estudios estadísticos.
Por último, Live For Speed S2 U (videojuego) es utilizado para comprobar el rendimiento en aplicaciones 3D.
Segundo paso: Comienzo de las pruebas
Hacemos los análisis de referencia con la configuración de fábrica del equipo:
- FSB a 204 MHz y multiplicador 9.0x
- 1GB memoria DDR Dual Channel
Los resultados del análisis están aquí.
Además de los resultados proporcionados por SiSandra, el resultado obtenido en PCMark2005 es de 2702, y en Live For Speed se consigue una tasa de cuadros por segundo (fps) de 75 (sostenidos).
Tercer paso
Llega el momento de hacer descender la velocidad de la CPU utilizando las herramientas disponibles en la BIOS (multiplicador de FSB).
- PCMark 2005: 1673
- LFS (fps) : 10 (Imposible de usar)
- PCMark 2005: 2339
- LFS (fps) : 60
Ahora realizamos las mismas pruebas, pero con un módulo de memoria menos, quedando la configuración en 512 MB en Single Channel.
Los resultados:
- PCMark 2005: 1670
- LFS (fps) : 8 (Imposible de usar)
Pruebas 1428 MHz, 512MB Single
- PCMark 2005: 2328
- LFS (fps) : 50
Pruebas 1836 MHz, 512MB Single
- PCMark 2005: 2695
- LFS (fps) : 75
Para ver más claramente los resultados suministrados por Sandra, unos cuadros a modo de resumen:
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Cuarto paso: análisis de resultados
Influencia del procesador
- CPU Arithmetic Benchmark
Observamos que al aumentar el multiplicador de la CPU, el valor de los test Dhrystone ALU, Whetstone FPU y Whetstone iSSE2 aumentan de manera lineal.
- CPU Multi-Media Benchmark
Los valores aumentan linealmente.
- Memory Bandwidth Benchmark
Los valores aumentan linealmente.
- Cache and Memory Benchmark
El rendimiento de la memoria aumenta linealmente con la velocidad del procesador para pequeños tamaños, sin embargo, conforme aumenta el tamaño de bloque, el rendimiento parece acercarse a un límite que no puede superar.
- En el rendimiento general del sistema se experimenta una clara mejoría de las prestaciones multimedia.
Influencia de la memoria
- CPU Arithmetic Benchmark
La memoria apenas influye en el test de procesador, obteniéndose resultados muy similares.
- CPU Multi-Media Benchmark
Los valores son aproximadamente iguales a pesar de la variación en la memoria.
- Memory Bandwidth Benchmark
Cuando el procesador trabaja a su velocidad mínima, limita la acción de la memoria y se obtienen valores muy similares. Cuando la velocidad del procesador aumenta, el límite de transferencia es el marcado por la propia memoria RAM.
- Cache and Memory Benchmark
Con pequeños tamaños de bloque, la diferencia es inapreciable, sin embargo para tamaños mayores de 1MiB se nota un apreciable aumento del rendimiento.
- En general, la mejoría apreciada es mínima aunque puede notarse una mayor diferencia en el caso de la realización de múltiples tareas simultáneas.
Enlaces
Wikipedia.org - La enciclopedia libre
Tom's Hardware Guide: Tal vez la página principal dedica al hardware de los PCs. Numerosos benchmarks y muy buena información técnica.
Live for Speed - Sitio oficial del juego utilizado como benchmark.
Futuremark - Página del fabricante del benchmark PCMark (entre otros).
SiSoftware - Página del fabricante del benchmark Sandra .
Conclusiones
El procesador continúa siendo la pieza que más puede hacer por el rendimiento de un equipo, aunque en el caso de trabajar con archivos grandes, una mayor cantidad de memoria aumenta significativamente la tasa de transferencia (especialmente en el caso de utilizar una configuración en Doble Canal).
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