Модули для определения коэффициентов мощности процессора и видеокарты

Сорокин Олег Леонидович аспирант, Поволжский государственный технологический университет 424500, Россия, г. Йошкар-Ола, ул. Медведево, 52 Sorokin Oleg Leonidovich student of the Department of Information and Computing Systems at the Volga State University of Technology 424500, Russia, g. Ioshkar-Ola, ul. Medvedevo, 52 oleg-ussr2@yandex.ru Другие публикации этого автора

Морохин Дмитрий Витальевич доцент, кафедра Информационно-вычислительных систем, Поволжский государственный технологический университет 425000,Поволжский государственный технологический университет пл. Ленина, д.3, г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл, Россия Morokhin Dmitrii Vital'evich Associate Professor of the Department of Information and Computing Systems at the Volga State University of Technology 425000, Russia, Yoshkar-Ola, pl. Lenina, d.3 MorohinDV@volgatech.net

В современном многообразии компьютерных комплектующих порой сложно разобратся даже эксперту в данной области. Выходит все больше современных решений, новых платформ, различных архитектур направленных на различные цели и задачи. Так, например, несколько месяцев назад поступили в продажу первые модели комплектующих от AMD под сокет AM1.Упор в данном решении сделан, прежде всего, на соотношении мощности и энергопотребления. Другими словами, какой максимальной производительности может достич тот же процессор при строго заданном потреблении электроэнергии. Ранее взгляд на понятие оптимальности со стороны этого соотношения не был, затронут, и подобных аналогов также не было, а задумывались об этом соотношении разве что для нетбуков, ноутбуков, а также испоьзующих схожие решения неттопов. В новом сокете полностью перенесены микросхемы чипсета в центральный процессор, что вероятно и является ключевой идеей линейки процессоров AM1 сокета. Основные моменты новой платформы представлены на Рис.1. Мощность же таких процессоров гораздо ниже привычной большинству пользователей. Так четыреъядерный процессор этого нового сокета сопоставим с двухьядерными процессорами этой же фирмы, причем двухгодичной давности. Этот пример является ярким доказательством того, что мощность процессора не меряется ядрами или тактовой частотой. Все эти факторы скорее оказывают прямое влияние, тогда как на конечный результат могут повлиять и некоторые особенности. Подобных примеров достаточно много, так ряд низкопрофильных видеокарт осознанно оборудованных большим количеством памяти, не способны показать хорошую производительсность. Все это является маркетинговыми ходами по привлечению большего количества покупателей.

Решить данные проблемы и множество других, а также оценить реальную мощность своей системы для конкретных задач позволяет специализированное программное обеспечение. Такой метод наиболее эффективен для получения корректной оценки мощности и позволит избежать покупки дорогостоящих компьютерных комплектующих по завышенной цене.

Рис.1.Новые процессоры AMD Kabini на AM1 сокет

Рассмотрим подробнее наиболее популярное программное обеспечение для тестирования процессора и видеокарты. Самым известным и наиболее актуальным на данный момент является программный продукт компании FutureMark под названием 3D Mark.Существует множество версий данного продукта, в основном отличающихся новыми технологиями процессора и видеокарты, исследовать будем наиболее современную одиннадцатую версию, названную по используемой версии DirectX.Менее популярным является продукт PassMark компании PassMark Software. Наиболее известные версии данной компании тестирующие стабильность системы, однако, существует и собственный тест производительности, показывающий неплохие результаты. Также следует отметить программный продукт Aida компании FinalWare.Многим он больше известен устаревшей версией под названием Everest.Хотя основной задачей программы и является определение конфигурации компьютера, но включенные в систему тесты показывают неплохие результаты за небольшой промежуток времени. Сравнение данных программных решений представлено в таблице 1. Во всех исследуемых системах не производится ранжирование по мощности. Это является существенным недостатком, так как, например, пользователь имеет конкретную видеокарту, но не знает, насколько она актуальна на данный момент. Смысл ранжирования в присвоении некоторого коэффициента - от одного до ста в зависимости от полученного результата. Вывод пользователю проранжированных данных позволит ему понять, насколько его комплектующие устарели и нужно ли производить апгрейд системы в целом или какой-то ее отдельной части.

Таблица1

Сравнение сущестсвующих решений

Проведя анализ недостатков существующих систем, можно сделать вывод о том, что на данный момент полноценного модуля с возможностью тестирования процессора и видеокарты c минимальными затратами времени, выдающей проранжированный коэффициент, а также полностью учитыващей мощность а не отдельные аспекты не существует. Однако необходимость, в такой системе, учитывая все описанные выше тенденции развития компьютерной техники, являеться обоснованной.

В ходе разработки модуля было рассмотрено множество методов, посредством которых возможно загрузить современные процессор и видеокарту. Для процессора были выбраны парралельные математические вычисления, связанные с операциями над большим массивом чисел. Последовательно производился запуск восьми файлов с вычислениями, а специальная форма исполняла роль таймера замеряющего загрузку центрального процессора. Когда файлы выполнялись, загрузка процессора спадала и таймер отключался. Вид модуля для тестирования процессора представлен на Рис.2.

Рис.2.Модуль тестирования процессора

Полученное значение времени, затем было обратно пропорционально переведено в значение коэффициента и проранжировано бдлагодаря тестам на компьютерах различной конфигурации. При таком подходе отпадает необходимость в подробных советах по вашей системе. Коэффициент говорит сам за себя - значение от 1 до 10 слабый процессор, подходящий для рядовых задач, от 11 до 20 уровень двухьядерных процессоров подходящих для большинства игр, от 21 до 40 уровень четырехядерных и высокопроизводительных систем, выше обычно дорогостоящие процессоры обычно преобретаемые для работы с декодированием видео или, например серверные решения. Немаловажным фактором является время выполнения. Практически любой современный процессор справляется с тестом за 30 секунд, и с другой стороны этого времени достаточно, чтобы проранжировать наиболее мощные процессоры, выполняющие задачи в пределах 5-10 секунд.

При проектировании модуля для тестирования видеокарты также было рассмотрено множество вариантов для оценки мощности и в итоге выбран вариант, наименее загружающий процессор. Исключение влияния одной части системы на другую позволит объективно судить о мощности последней. Сама идея модуля тестирования видеокарты основана на создании некоторой сцены наполненной 3D объектами. Данная сцена показана на Рис.3. Подсчет коэффициента производится благодаря анимации данных объектов. В использованном модуле деревья колыхаются под порывами ветра, что влияет на тень объекта и приводит к расчету координат заново. Если таких деревьев использовать множество и вести расчет для каждого листа, то выполнятся, будет несколько тысяч операций. Пропорционально количеству операций выдется проранжированный коэффициент, который и позволит судить о ее мощности. Так как камера пользователя движется относительно деревьев, то менее мощная видеокарта успеет обработать гораздо меньше объектов, тогда как более производительная справится с задачей куда лучше.

Рис.3.Модуль тестирования видеокарты

В результате данного исследования и анализа существующих решений данной проблемы был подведен итог о невозможности полноценной оценки мощности современных видеокарт и процессора. Были проведены возможные методы полной загрузки комплектующих и их ранжирование. Разработанные в ходе исследования модули могут быть использованы в сфере компьютерной аналитики и для частного использования с целью тестирования мощности.