Como evitar afunilamentos de E / S na seleção e análise de hardware do PC?

Question

Estou ciente de que a taxa de transferência de dados e a quantidade de memória armazenada no cache da CPU podem determinar a velocidade do funcionamento de um PC. Também há provavelmente muitos outros fatores que afetam o desempenho de um sistema.

Para mim e para muitos outros, que informações precisamos saber para evitar gargalos quando estamos construindo um sistema de computador? Eu não estou muito familiarizado com hardware, por favor, tenha paciência comigo. O objetivo é entender quais são as áreas mais prováveis em que um sistema irá afunilar, e como posso analisar as especificações do sistema para entender se é provável que haja um gargalo que reduza a velocidade desnecessariamente.

1. Processador MHz vs RAM MHz?
2. Processador MT / s vs Motherboard MT / s?
3. Largura de transferência de cabo de dados de 16 bits?
4. Taxa de transferência do disco rígido Gb / s versus quantidade de memória aceita pela RAM de uma só vez?
5. Mais alguma coisa?

Answer 1

Em grande parte tirada da Wikipédia - Hierarquia de memória e da minha própria experiência:

Éinevitávelque,quantomaisbaixaforahierarquiadememória,maislentasserãoastaxasdetransferênciadedados.Portanto,"correspondência" das taxas de transferência de dados não será possível. No entanto, para otimizar o desempenho, você precisa garantir que os dados que devem ser alterados ou acessados com mais frequência sejam mantidos nas "camadas superiores" da pirâmide. Por exemplo, se você acessar um dado de dados 12 vezes por segundo, você definitivamente não quer que os dados residam na parte inferior da pirâmide, no nível de backup em fita! Você gostaria de, pelo menos, que ele estivesse no nível do disco rígido, embora, pessoalmente, eu ache que ele pertence à RAM.

Um design de desempenho ideal (de software, serviços, sistemas, etc.) é projetado para levar em consideração as limitações e realidades da hierarquia de memória. Em outras palavras, se o software que você executa e os requisitos dos dados que você está transferindo são projetados de tal maneira que os dados maiores e menos intensamente usados sejam armazenados em estágios inferiores da hierarquia de memória, e os menores e mais os dados mais utilizados são armazenados nos estágios mais altos da hierarquia de memória, você experimentará "bom desempenho".

Isso tem muitas formas possíveis de implementação:

1. Os programas que acessam muitos dados com muita frequência, como drivers de dispositivos gráficos, precisam ler e gravar constantemente dados de pixel. Esses dados de pixel são exibidos na tela pelo menos 60 vezes por segundo. Para tal uso freqüente, esses dados quase sempre residem no nível da RAM ou no nível do cache do processador, o que é muito rápido, mas a quantidade de armazenamento é muito limitada.

2. Os programas que permitem que você jogue com grandes quantidades de dados que vêm e vão, como processadores de texto, precisam armazenar quantidades moderadas de dados com certa frequência. Por exemplo, conforme você digita um documento do Word ou uma postagem em um navegador da Web, o armazenamento imediato de todos os caracteres no disco rígido ou na fita seria muito lento, sendo armazenados na RAM até que você salve o arquivo. Existem muitos programas e subsistemas de sistema operacional que "armazenam em cache" os dados na RAM, o que significa que eles temporariamente os armazenam na RAM ou no cache do processador por curtos períodos até você decidir lançar os dados ou salvá-los permanentemente no disco. / p>

3. Os usuários que armazenam arquivos grandes, como coleções de músicas e vídeos, precisam gerenciar esses dados com sabedoria. Ao arquivar seus dados para armazenamento a longo prazo, você pode fazer o backup em DVDs, discos Blu-Ray ou até em fitas magnéticas, mas essas mídias não são ideais para recuperação rápida devido à necessidade de configurar fitas e discos fisicamente, e devido ao desempenho de leitura e gravação relativamente lento (gravar um disco leva vários minutos). Portanto, a situação ideal é que você armazene a maior parte da mídia que você precisa / quer acessar com mais frequência no seu disco rígido. É então temporariamente copiado para a memória quando é decodificado e reproduzido em tempo real. Então, à medida que você vai tendo a mídia "em volta" (arquivada em DVD), "imediatamente acessível" (no disco rígido), "atualmente em reprodução" (na RAM), ela sobe na pirâmide.