evaluacion del rendimiento

Aceleración

Tiempo

Costo

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO

Aceleración

Tiempo

Costo

CONTENIDO

Introducción.

Relación entre rendimientos.

El costo también cuenta.

Relación entre prestaciones y costo.

Ley de Amdhal.

Problemas.

Actividades.

Bibliografía.

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTOIntroducción

Una manera sencilla de comparar sin pretexto el rendimiento de diversos sistemas informáticos es utilizar como medida de prestaciones el tiempo de ejecución de un programa o un conjunto de programas. Estos programas representan la carga de prueba en la que se basarán los resultados los resultados del estudio comparativo.

Desde esta perspectiva, el computador más rápido será aquel que ejecute los programas en el menor tiempo. Sin embargo, consta decir que la conclusión de cualquier estudio depende enteramente de los programas utilizados, y que cargas distintas pueden proporcionar, en muchos casos, conclusiones diferentes.


Por otro lado, todos los computadores tienen un precio que depende tanto de los costes de diseño como de los de fabricación y comercialización. Por ello resulta muy interesante relacionar el rendimiento de los sistemas informáticos con el coste.


Por ejemplo, un computador cuesta el doble que otro, pero… ¿es el doble de rápido? Un diseñador, por su parte, también tiene que decidir si vale la pena tomar decisiones de diseño que incrementan el precio del computador a costa de mejorar el rendimiento del producto final.


En consecuencia, será necesario establecer relaciones entre el precio y el coste para poder elegir entre varios productos o alternativas. Sin embargo, esta relación suele ser difícil de establecer, por lo que se suelen adoptar soluciones bastante elementales. La relación más utilizada es del tipo rendimiento/coste, esto es, consiste en dividir la medida de rendimiento entre el coste.


En lo que a relación se refiere, se emplearán los términos de rendimiento y prestaciones de forma equivalente, traducciones ambas del término anglosajón performance. A esta pareja de términos podemos añadir un tercero, desempeño, que es la variante más empleada .

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTORelación entre rendimientos

Resulta interesante hablar de el rendimiento de un computador como el inverso del tiempo que tarda en ejecutar un programa. De esta manera, cuanto mas rápido ejecute el programa, mas alto será su rendimiento.

Se presentan una forma sencilla de comparar las prestaciones de dos sistemas informático a partir de la ejecución de un programa.


Si consideremos que X e Y, los cuales tardan Tx y Ty unidades de tiempo, respectivamente, ejecutar este programa.

Si Tx = Ty diremos que el rendimiento es igual o equivalente, ya que ambas tendrán el mismo tiempo de ejecución.

Si Tx < Ty , esto es que el computador X tarda menos tiempo en ejecutar , esto permita afirmar que “X es tantas veces más rápido que Y”.


El valor numérico al que nos referimos recibe el nombre de aceleración (speedup) y se puede calcular como la relación entre el tiempo de ejecución mas grane y el mas pequeño: Aceleración= Tx / Ty

Por lo tanto, la aceleración representa el incremento de rendimiento de una maquina respecto a otras.

Hay ocasiones en que esta aceleración se expresa en términos porcentuales , esto es , “X es un n% mas rapido que Y”, en cuyo caso la relación anterior se expresa: Aceleración= Tx / Ty = 1+n/100


Ejemplo:

Tenemos Tx = 36 y Ty= 40 segundosEn consecuencia podemos afirmar que X es 40/36= 1.11 veces mas rápido que Y o alternativamente, que X es un 11% mas rápido que Y

Respecto a la notación, y dependiendo del contexto, la aceleración o incremento de rendimiento suele representarse por A, Ar , ΔA.

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTOEl costo también cuenta

La comparación de recios entre computadoras se puede llevar a cabo de la misma manera que la emplea para el rendimiento.

Si los costes de los computadores X y Y son Cx y Cy, respectivamente, el incremento del coste de una opción respecto de la otra se puede expresar dividiendo el coste mas elevado entre el mas bajo. Si suponemos que Cx > Cy entonces podemos escribir:

Incremento= Cx /Cy = 1+ n/100

Esta expresión nos permitirá decir que “X es tantas veces mas caro que Y” o que “X es un %n mas caro que Y”.

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTOEl costo también cuenta

Ejemplo:

Si Cx = 625 Cy= 550 Entonces se puede decir que X es 625/550= 1.14 veces más caro o, alternativamente, que X es una 14% mas caro que Y.

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTORelación entre prestaciones y costo

Siguiendo con el supuesto de la Comparación del rendimiento de dos computadoras (X y Y), mediante el tiempo de ejecución de un programa.

Tenemos cuantificada de manera aislada la relación entre prestaciones y la relación entre sus costos.

Recordaremos que la computadora más rápida es aquella que ejecuta el programa o aplicación en el tiempo más corto.


Análisis conjunto de precio y prestaciones establecer conexión entre ambas.

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜𝑋𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑋

𝑣𝑠𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜𝑌

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑌

Nos ayudaría a conocer cual opción de las dos, en conjunto, nos ofrece una mejor relación entre el rendimiento obtenido y el precio que se pagaría por el.

Siendo que resultara mejor aquel sistema que obtenga el valor más elevado.


Ejemplo: = = = 4.44 x

La diferencia es muy pequeña, la computadora Y ligeramente es superior al X

= = = 4.55 x

En comparaciones de sistemas idealmente interesa elegir las opciones que maximicen el resultado (cociente prestaciones/costo).

5

ROJOROJOROJO

ROJO 1004.4550451

CostoTiempo1

CostooRendimient

Ejemplo:5

VERDEVERDEVERDE

VERDE 1044.425636

1CostoTiempo

1Costo

oRendimient

Expresamos el rendimiento como el inverso del tiempo de ejecución de una programa


¿Como analizar el efecto de una mejoría en un sistema informático? Tenemos una computadora que hace tiempo costo $1,200 . Añadir nuevo DD con costo $350 Cual es el incremento de costo ΔC que supondrá actualizarle?

ΔC = = = 1.29

En vez de añadir, remplazo de componentes? Remplazar el procesador. Procesador original $325. Procesador nuevo $475

Primera Aproximación seria descontarlo del sistema.

Segunda aproximación supone que el costo del sistema, una vez hecho el reemplazo, incluye el precio que se pagó por el complemento reemplazado:

ΔC = = = 1.125

ΔC = = = 1.4


Independientemente si hay reemplazo o no, este enfoque adolece de que el incremento de costo del sistema global puede estar influenciado por el costo original. Sobre todo para los componentes con mucha influencia en el rendimiento pero poco repercusión en el costo de todo el sistema. Para evitarlo se procede:

Si hay que elegir el procesador que obtiene una mejor relación entre prestaciones y costo, entonces la comparación de rendimiento se hará basándose en el tiempo de ejecución del programa en el sistema completo (variables T1 y T2). Sin embargo la comparación de costos se hará teniendo en cuenta únicamente el de cada alternativa (variables C1 y C2), dejando de lado el costo del sistema completo

Programa

Tiempo T Remplazar

C1 C2Alternativas de costo (con ellas se tienen) T1 T2 (tiempo de ejecución)

Con: T1 < T y T2 < T

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTOLa ley de Amdahl

El aumento de rendimiento que puede obtenerse al mejorar alguna parte de una computadora puede calcularse utilizando la Ley de Amdahl. La Ley de Amdahl establece que la mejora obtenida en el rendimiento al utilizar algún modo de ejecución más rápido está limitada por la fracción de tiempo que se pueda utilizar ese modo más rápido. La Ley de Amdahl define la ganancia de rendimiento o aceleración (speedup) que puede lograrse al utilizar una característica particular.

Supongamos que podemos hacer una mejora en una máquina que cuando se utilice aumente su rendimiento.


La aceleración es la relación:

La aceleración nos indica la rapidez con que se realizará una tarea utilizando una máquina con la mejora con respecto a la máquina original.


La Ley de Amdahl nos da una forma rápida de calcular la aceleración, que depende de dos factores:

La fracción del tiempo de cálculo de la máquina original que pueda utilizarse para aprovechar la mejora.

La optimización lograda por el modo de ejecución mejorado; es decir, cuánto más rápido se ejecutaría la tarea si solamente se utilizase el modo mejorado.

El tiempo de ejecución utilizando la máquina original con el modo mejorado será el tiempo empleado utilizando la parte no mejorada de la máquina más el tiempo empleado utilizando la parte mejorada.


Ejemplo:Suponer que estamos considerando una mejora que corra diez veces más rápida que la máquina original, pero sólo es utilizable el 40% del tiempo. ¿Cuál es la aceleración global lograda al incorporar la mejora?

x

𝑥 [(1−𝐹𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛𝑚𝑒𝑗𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎 )+𝐹𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛𝑚𝑒𝑗𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎

𝐹𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖 ó𝑛𝑎𝑛𝑡𝑖𝑔𝑢𝑎

]

Respuesta: Fracción mejorada = 0.4Aceleración mejorada = 10Aceleración global = 1/( 0.6 + 0.4/10) = 1.5625

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTOProblemas

Cuando dos PC X e Y, los cuales tardan Tx y Ty unidades de tiempo, respectivamente, en ejecutar un programa:

Si Tx = Ty, el rendimiento en ambas máquinas es igual o equivalente.Si Tx < Ty, quiere decir que la PC X tarda menos tiempo en ejecutar el programa

Para saber la aceleracion se tiene que :A = Ty/TxA=Ty/Tx=1+n/100

Por ejemplo: Sea Tx = 36 y Ty = 40 segundos, se puede afirmar que X es 40/36 =

1.11 veces mas rapido que Y o, que X es un 11% mas rapido que Y.


La comparación de precios entre Pc se puede llevar de la misma manera que para el rendimiento.

Si suponemos que Cx>Cy, entonces podemos escribir:

Incremento = Cx/Cy = 1+n/100

P.E.

Cw = $625 y Cy = $550

=> 625/550 = 1.14 veces mas caro X ó X es un 14% mas caro que Y.


Para realizar un análisis conjunto de precio y prestaciones, lo que podemos hacer es dividir el rendimiento de cada computadora entre su costo y comparar ambas cantidades.

Rendimiento/Costo X y Rendimiento/Costo Y

Usando los ejemplos anteriores se tiene que:

Rendimiento X / Costo X = 1/36*625 = 4.44x10 elevado a la -5

Rendimiento Y / Costo Y = 1/40*550 = 4.55 x10 elevado a la -5.


Una computadora tarda un tiempo To en ejecutar una aplicación, y nuestro objetivo es reducir el tiempo de ejecución mejorando una de las partes de la computadora.Supongamos que durante una fracción f de To el programa hace uso exclusivo de un recurso.Podemos expresar To como la suma de dos componentes: uno en el que no se utiliza el componente mas otro en el que si se utiliza:

To = To(1-f) + To(f);


Al cambiar el componente se mejora el tiempo en un factor k. El nuevo tiempo Tm se puede mostrar como:

Tm = To(1-f) + To(f)/k

Si dividimos To/Tm obtendremos la aceleración de la mejora:A = 1/(1 – f + (f/k));

Al conocer A y k podemos conocer la fracción de tiempo f despejando f:f = k(A-1)/A(k-1);

INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTOActividades

SSD versus disco duro

http://www.fayerwayer.com/2013/06/todo-lo-que-debes-saber-sobre-las-unidades-de-estado-solido-ssd/ssd1010101/


Existe un tema que en la actualidad no podemos pasarlo por alto y se trata efectivamente de la clase de discos duros que podemos instalar en nuestros ordenadores, este tema es muy particular y nos servirá de mucho cuando necesitemos mayor espacio o mayor agilidad para procesar el contenido de nuestra PC. Veamos a continuación cuales son las principales diferencias y características de los discos SSD y HDD para aprovecharlos.


-Comparación de SSD y HDDMucho más arriba de los costos y detalles de capacidad se encuentra la calidad y las ventajas que se pueden adquirir con ambos tipos de discos. Un disco SSD supera en velocidad, consumo de energía y transmisión de datos a un disco HDD, y esto a la larga es lo que más ventajas nos permite tener en nuestra PC.

Por otro lado podemos decir que su tiempo de vida es mucho más corto que un disco HDD, pero no es de alarmarse pues están diseñados para que su tiempo de vida se extienda mucho más tiempo del equipo donde originalmente se han instalado para funcionar.

Así, vemos que un disco duro moderno alcanza velocidades de escritura y lectura de datos cercanas a los 100MB/seg, en un disco que gira a 5400RPM o 7200RPM. Por otro lado, un SSD promedio alcanza fácilmente los 500MB/seg.

Esto afecta directamente al usuario, ya que a mayor velocidad de los datos en un PC, más rápido se cargan los programas y se inicia el sistema operativo.


-Los tiempos de acceso también mejoran en un SSD respecto a un disco duro. Porque al depender únicamente de la velocidad del semiconductor, un SSD demora cerca de 0,08ms en encontrar la información que busca y comenzar la transferencia, mientras que el tiempo promedio en que un disco duro tarda en hacer lo mismo es de 12ms.

Así, otra ventaja de los SSD es su reducido tiempo de respuesta para llevar a cabo órdenes.


Desventajas de un SSD

http://www.youtube.com/watch?v=pJMGAdpCLVg#t=122Video de comparación entre SSD y HDD

http://www.youtube.com/watch?v=pJMGAdpCLVg

http://www.fayerwayer.com/2013/06/todo-lo-que-debes-saber-sobre-las-unidades-de-estado-solido-ssd/ssd51515151/


http://www.youtube.com/watch?v=pJMGAdpCLVg#t=122Video de comparación entre SSD y HDD

Datos:: SSD: HDD: Costo: $1,599 $1,049 Capacidad: 120 GB 1 TB Transferencia: 450 MB/s 150 MB/s

Encuentre los siguientes datos:1.- Relación entre rendimientos.2.- Relación entre costos.3.- Relación entre prestaciones y costos. 4.- Relación entre almacenamiento.

http://www.youtube.com/watch?v=pJMGAdpCLVg


1.- Relación entre rendimientos.

2.- Relación entre costos.Incremento

3.- Relación entre prestaciones y costos.

4.- Relación entre almacenamiento.

Gracias.

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