Tillämpa Amdahls lag för att förbättra systemets prestanda: Beräkningar och fallstudier

Att tillämpa Amdahls lag hjälper till att utvärdera potentiella förbättringar i systemprestanda när du optimerar specifika komponenter. Det ger ett sätt att uppskatta den maximala hastighetsuppbyggnaden som kan uppnås genom att förbättra en del av ett system, med tanke på den tid som den delen används.

Förstå Amdahls lag

Amdahls lag säger att den totala hastigheten på ett system begränsas av den del av systemet som inte kan förbättras. Formeln är:

Speedup = 1/(1-P)+ (P/S))[]

Var:

• ]]P] = andel av verkställighetstiden som påverkas av förbättringen
• ][]] = hastighet på den förbättrade delen

Beräkna systemförbättringar

För att uppskatta effekten av en uppgradering, identifiera den del av systemet som kommer att förbättras och bestämma dess nuvarande bidrag till den totala genomförandetiden. Använd sedan formeln för att hitta den potentiella övergripande hastigheten.

Om en uppgift till exempel spenderar 40 % av sin tid på en komponent som kan spedas upp med en faktor på 4, beräknas den maximala hastighetsuppställningen som:

Speedup = 1/(1-0.4) + (0.4/4)) = 1/(0.6 + 0.1) = 1/0.7 ≈ 1.43]

Fallstudie: Multi-Core Processing

I ett system där 70 % av bearbetningstiden kan parallelliseras, uppgraderar parallellkomponenten för att köra 8 gånger snabbare resultat i en maximal hastighet på:

Speedup = 1/(1-0,7) + (0,7/8))) = 1/(0,3 + 0,0875) = 3,2]

Detta visar minskande avkastning som den icke-parallelliserbara delgränsen för de totala prestationsvinsterna.