На тему «Исследование технических и эксплуатационных характеристик персонального компьютера»

Чайковский филиал

Федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

(ЧФ ПНИПУ)

 

Кафедра Автоматизации, информационных и инженерных технологий

Направление 220700.62 Автоматизация технологических процессов и производств

ОТЧЕТ

По лабораторной работе № 1

По дисциплине «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»

На тему «Исследование технических и эксплуатационных характеристик персонального компьютера»

 

 

Выполнил:

студент гр. АТПП – 14 боз Шемякина А.С.

Проверил:

к.ф-м-н., доцент Селиванов К.М.

 

 

Г.

Содержание

Цель работы …………………………………………………………………. Тесты памяти: Memory Read (Чтение из памяти) …………………………………………. Memory Write (Запись в память) …………………………………………… Memory Copy (Копирование в память) ……………………………………. Memory Latency (Задержка памяти) ……………………………………….. Тесты центрального процессора: CPU Queen …………………………………………………………………… CPU PhotoWorxx ……………………………………………………………. CPU ZLib ……………………………………………………………………. CPU AES ……………………………………………………………………. CPU Hash …………………………………………………………………… Тесты математического сопроцессора FPU VP8 …………………………………………………………………….. FPU Julia …………………………………………………………………….. FPU Mandel …………………………………………………………………. FPU SinJulia ………………………………………………………………… Результаты исследования ………………………………………………….. Вывод ……………………………………………………………………….. Список использованных источников ………………………………………

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА»

Цель работы: - получить знания и умения в области измерения технических и эксплуатационных характеристик персонального компьютера.

Постановка задачи:

Для двух различных персональных компьютеров (аудиторного и домашнего) провести сравнительный анализ по компонентам архитектуры, включающим:

- функциональные и логические возможности ПК;

- структурную организацию;

- состав аппаратных средств;

- программное обеспечение.

Провести сравнительный анализ по техническим и эксплуатационным характеристикам персонального компьютера, включающим: производительность процессора, памяти; энергопотребление; температуру и т.д.

 

Для анализа мы использовали программу AIDA64. AIDA64- программа для просмотра информации об аппаратной и программной конфигурации компьютера. Программа анализирует конфигурацию компьютера и выдаёт подробную информацию:

- об установленных в системе устройствах: - процессорах, системных платах, видеокартах, аудиокартах, модулях памяти и т.д.;

- их характеристиках: тактовая частота, напряжение питания, размер кэша, и т.д.;

- поддерживаемых ими наборах команд и режимах работы;

- их производителях;

- установленном программном обеспечении;

- конфигурации операционной системы;

- установленных драйверах;

- автоматически загружаемых программах;

- запущенных процессах;

- имеющихся лицензиях.

В таблице 1 приведены характеристики двух исследуемых компьютеров:

1 компьютер – аудиторный;

2 компьютер – рабочий.

 

Таблица 1 – Характеристика исследуемых компьютеров

Показатель	Комп 1 (аудиторный)	Комп 2 (рабочий)
Центральный процессор
Производитель	Intel	Intel Corporation
Тип ЦП	Core 2 Duo Е6300	Mobile DualCore T4200,
Частота	1866 MHz	2000 MHz
Количество ядер
КЭШ	КЭШ L1 кода/данных 32/32 КБ Кэш L2 2 МБ	КЭШ L1 кода/данных 32 КБ per core / данные скрыты Кэш L2 1 МБ (On-Die, ECC, ASC, Full-Speed)
Сокет	LGA 775	данные скрыты
Материнская плата
Производитель	Gigabyte	ASUSTeK Computer Inc.
Тип	GA-945P-S3 v1	Intel AGTL+
Частота	1066 МГц	800 МГц
Форм-фактор	ATX	данные скрыты
Сокет	1 LGA775	данные скрыты
Чипсет	i945P	nVIDIA MCP79
Оперативная память
Производитель	NCP	данные скрыты
Тип	DIMM, SDRAM DDR2	DDR2-800 DDR2 SDRAM
Объем	1 Гб	2 Гб

 

Тесты памяти:

CPU Queen

Это комплексный тест процессора, фокусирующийся на предсказание ветвлений и возможностей штрафов процессора за ошибочные предсказания. В процессе тестирования решается классическая задача о восьми ферзях (королевах) для размера шахматной доски 10х10.

На той же тактовой частотой процессор с более коротким конвейером команд и меньшими штрафами за неудачные предсказания будет достигать более высоких результатов теста. Например, с отключенным Hyper-Threading процессоры Intel Northwood получают более высокие оценки, чем Intel Prescott, у которого конвейер длиной в 31 команду, против 20 команд Northwood. Однако, при включении Hyper-Threading ситуация в корне менятся, поскольку из-за архитектурных узких мест Northwood замедляется.

Кроме того, на той же тактовой частоте процессоры AMD K8 будут быстрее, чем AMD K7 благодаря улучшенному предсказанию ветвлений в архитектуре K8.

Этот тест использует целочисленные инструкции MMX, SSE2 и SSSE3. Для него требуется менее 1 Мб оперативной памяти. Тест поддерживает Hyper-Threading, многопроцессорные (SMP) и многоядерные (CMP) системы.

Рисунок 9 – Результат теста CPU Queenаудиторного компьютера

Рисунок 10 – Результат теста CPU Queenрабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор 2x Pentium T4200 нашел больше решений данной задачи, чем Core 2 Duo.

 

CPU PhotoWorxx

Это комплексный тест процессора, воссоздающий различные общие задачи, которые используются во время цифровой обработки изображения.

В процессе теста выполняются следующие задачи на очень больших изображениях RGB:

- Fill (заливка);

- Flip (отражение объекта относительно оси);

- Rotate90R (поворот на 90 градусов);

- Rotate90L (поворот на 90 градусов);

- Random (заполнить изображение пикселями случайного цвета);

- RGB2BW (конвертация цветного изображения в черно-белое);

- Difference (разница);

- Crop (обрезать/вырезать).

На оценки в данном тесте влияет быстродействие блока целочисленной арифметики, количество исполнительных блоков процессора и быстродействие подсистемы памяти. В связи с тем, что в процессе тестирования возникает большие объемы трафика между процессором и памятью для чтения и записи, этот тест не может эффективно масштабироваться при наличии более одного ядра/процессора, при более 2-х обрабатываемых потоков. 10

Тест «CPU PhotoWorxx» использует только основные инструкции x86, и поддерживает Hyper-Threading, многопроцессорные (SMP) и многоядерные (CMP) системы.

Рисунок 11 – Результат теста CPU PhotoWorxxаудиторного компьютера

 

Рисунок 12 – Результат теста CPU PhotoWorxxрабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор Core 2 Duo более быстродейственный, чем 2x Pentium T4200.

CPU ZLib

В данном комплексном тесте оценивается производительность как процессора, так и подсистемы памяти с помощью свободно распространяющейся библиотеки ZLib версии 1.2.5 (http://www.zlib.net).

Этот тест использует только основные инструкции x86, и поддерживает Hyper-Threading, многопроцессорные (SMP) и многоядерные (CMP) системы.

Рисунок 13 – Результат теста CPU ZLibаудиторного компьютера

Рисунок 14 – Результат теста CPU ZLibрабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор 2x Pentium T4200 более производительный, чем Core 2 Duo

CPU AES

Это комплексный тест измеряет производительность процессора с помощью криптографического алгоритма AES (Rijndael). В тесте используется код, написанный на языке С.

Этот тест использует только базовые инструкции x86 и его аппаратное ускорение с помощью технологии VIA PadLock Security Engine для процессоров VIA C3, VIA C7, VIA Nano и VIA QuadCore и процессоров Intel с расширенным набором инструкций. Для тестирования требуется 48 Мб оперативной памяти.

Рисунок 13 – Результат теста CPU AESаудиторного компьютера

Рисунок 14 – Результат теста CPU AESрабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор Core 2 Duo более производительный, чем 2x Pentium T4200

CPU Hash

Это комплексный тестов производительности процессора с использованием алгоритма хеширования SHA1. Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, использующих соответствующие расширенные наборы инструкций: MMX, MMX+ /SSE, SSE2, SSSE3, AVX и XOP и аппаратное ускорение с помощью технологии VIA PadLock Security Engine для процессоров VIA C3, VIA C7, VIA Nano и VIA QuadCore.

В этом тесте каждый поток работает на независимых 8 КБ блоках данных.

Рисунок 15 – Результат теста CPU Hash аудиторного компьютера

Рисунок 16 – Результат теста CPU Hash рабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор 2x Pentium T4200 более производительный, чем Core 2 Duo

FPU VP8

Это видео тест измеряет производительность при использовании сжатия видео кодеком Google VP8 (WebM).

FPU VP8 тест кодирует кадры видео с разрешением 1280 × 720 пикселей ("HD Ready") в 1-проходном режиме при 8192 кбит битрейте с лучшими настройками качества. Содержание кадров генерируются модулем FPU Julia (фрактал Жюлиа). Этот тест использует соответствующие расширенные наборы инструкций MMX, SSE2 и SSSE3. Тест FPU VP8 поддерживает Hyper-Threading для многопроцессорных (SMP) и многоядерных (CMP) процессоров.

Рисунок 17 – Результат теста FPU VP8 аудиторного компьютера

Рисунок 18 – Результат теста FPU VP8 рабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор 2x Pentium T4200 более производительный при использовании сжатия видео с кодеком Google VP8 (WebM), чем Core 2 Duo

FPU Julia

Этот тест измеряет производительность процесса при операциях с данными с плавающей запятой одинарной точности (32 разряда) при расчете нескольких кадров из популярного фрактала "Julia". Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, используя соответствующие расширенные инструкции: x87, 3DNow!, 3DNow!+, SSE или FMA4.

Для тестирования требуется 4 Мб системной памяти в расчете на количество потоков. Тест FPU Julia поддерживает Hyper-Threading для многопроцессорных (SMP) и многоядерных (CMP) процессоров.

Рисунок 19 – Результат теста FPU Julia аудиторного компьютера

Рисунок 20 – Результат теста FPU Julia рабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор 2x Pentium T4200 более производительный при операциях с данными с плавающей запятой одинарной точки (32 разряда) при расчете нескольких кадров из популярного фрактала «Julia», чем Core 2 Duo

FPU Mandel

Данный тест измеряет производительность процесса при операциях с данными с плавающей запятой двойной точности (64 разряда) при расчете нескольких кадров из популярного фрактала Мандельброта. Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, используя соответствующие x87, SSE2, AVX или FMA4 расширения.

Для тестирования требуется 4 Мб системной памяти в расчете на количество потоков. Тест FPU Mandel поддерживает Hyper-Threading для многопроцессорных (SMP) и многоядерных (CMP) процессоров.

Рисунок 21 – Результат теста FPU Mandel аудиторного компьютера

Рисунок 22 – Результат теста FPU Mandel рабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор 2x Pentium T4200 более производительный при операциях с данными с плавающей запятой одинарной точки (64 разряда) при расчете нескольких кадров из популярного фрактала Мандельброта, чем Core 2 Duo

FPU SinJulia

Этот тест измеряет производительность процесса при операциях с данными с плавающей запятой расширенной точности (80 разрядов) при расчете одного кадра из модифицированного фрактала Жюлиа. Программный код этого теста написан на ассемблере и оптимизирован для ядер популярных процессоров фирм AMD и Intel, используя тригонометрические и экспоненциальные x87 инструкции. Для тестирования требуется 256 Кб оперативной памяти. Тест FPU SinJulia поддерживает Hyper-Threading, многопроцессорные (SMP) и многоядерные (CMP) системы.

Рисунок 23 – Результат теста FPU SinJulia аудиторного компьютера

 

Рисунок 24 – Результат теста FPU SinJulia рабочего компьютера

Вывод: По результатам теста видно, что процессор 2x Pentium T4200 более производительный, чем Core 2 Duo

Результаты исследования

При получении данных о результатах исследования можно с уверенностью сказать, что компьютерная отрасль не стоит на месте и развивается стремительными темпами. Современные технологии позволяют добиваться более быстрых вычислений при низкой затрате электроэнергии. Большинство производителей, комплектующих к персональному компьютеру стремятся добиться максимальной мощности от своего продукта, а также минимизировать пространство занимаемым оборудованием. Результаты тестов выявили, что практически во всех тестах присутствует значительное превосходство рабочего компьютера над аудиторным. Производительность персонального компьютера зависит от многих факторов таких как частота процессора, кэш процессора, частота шины, инструкций, частота оперативной памяти, чипсета, скорости жесткого диска на котором хранятся основные данные, для людей, работающих с графикой или для того, кто получает удовольствие от игр необходима хорошая видеокарта.

Вывод

В результате проведения тестов были получены навыки в области измерения характеристик компьютера. Были проведены тесты на аудиторном и рабочем компьютерах. В итоге было получено, что рабочий компьютер обладает более высокой вычислительной мощностью, чем аудиторный компьютер.

Чайковский филиал

Федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

(ЧФ ПНИПУ)

 

Кафедра Автоматизации, информационных и инженерных технологий

Направление 220700.62 Автоматизация технологических процессов и производств

ОТЧЕТ

По лабораторной работе № 1

По дисциплине «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»

на тему «Исследование технических и эксплуатационных характеристик персонального компьютера»

 

 

Выполнил:

студент гр. АТПП – 14 боз Шемякина А.С.

Проверил:

к.ф-м-н., доцент Селиванов К.М.

 

 

Г.

Содержание

Цель работы …………………………………………………………………. Тесты памяти: Memory Read (Чтение из памяти) …………………………………………. Memory Write (Запись в память) …………………………………………… Memory Copy (Копирование в память) ……………………………………. Memory Latency (Задержка памяти) ……………………………………….. Тесты центрального процессора: CPU Queen …………………………………………………………………… CPU PhotoWorxx ……………………………………………………………. CPU ZLib ……………………………………………………………………. CPU AES ……………………………………………………………………. CPU Hash …………………………………………………………………… Тесты математического сопроцессора FPU VP8 …………………………………………………………………….. FPU Julia …………………………………………………………………….. FPU Mandel …………………………………………………………………. FPU SinJulia ………………………………………………………………… Результаты исследования ………………………………………………….. Вывод ……………………………………………………………………….. Список использованных источников ………………………………………

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА»

Цель работы: - получить знания и умения в области измерения технических и эксплуатационных характеристик персонального компьютера.

Постановка задачи:

Для двух различных персональных компьютеров (аудиторного и домашнего) провести сравнительный анализ по компонентам архитектуры, включающим:

- функциональные и логические возможности ПК;

- структурную организацию;

- состав аппаратных средств;

- программное обеспечение.

Провести сравнительный анализ по техническим и эксплуатационным характеристикам персонального компьютера, включающим: производительность процессора, памяти; энергопотребление; температуру и т.д.

 

Для анализа мы использовали программу AIDA64. AIDA64- программа для просмотра информации об аппаратной и программной конфигурации компьютера. Программа анализирует конфигурацию компьютера и выдаёт подробную информацию:

- об установленных в системе устройствах: - процессорах, системных платах, видеокартах, аудиокартах, модулях памяти и т.д.;

- их характеристиках: тактовая частота, напряжение питания, размер кэша, и т.д.;

- поддерживаемых ими наборах команд и режимах работы;

- их производителях;

- установленном программном обеспечении;

- конфигурации операционной системы;

- установленных драйверах;

- автоматически загружаемых программах;

- запущенных процессах;

- имеющихся лицензиях.

В таблице 1 приведены характеристики двух исследуемых компьютеров:

1 компьютер – аудиторный;

2 компьютер – рабочий.

 

Таблица 1 – Характеристика исследуемых компьютеров

Показатель	Комп 1 (аудиторный)	Комп 2 (рабочий)
Центральный процессор
Производитель	Intel	Intel Corporation
Тип ЦП	Core 2 Duo Е6300	Mobile DualCore T4200,
Частота	1866 MHz	2000 MHz
Количество ядер
КЭШ	КЭШ L1 кода/данных 32/32 КБ Кэш L2 2 МБ	КЭШ L1 кода/данных 32 КБ per core / данные скрыты Кэш L2 1 МБ (On-Die, ECC, ASC, Full-Speed)
Сокет	LGA 775	данные скрыты
Материнская плата
Производитель	Gigabyte	ASUSTeK Computer Inc.
Тип	GA-945P-S3 v1	Intel AGTL+
Частота	1066 МГц	800 МГц
Форм-фактор	ATX	данные скрыты
Сокет	1 LGA775	данные скрыты
Чипсет	i945P	nVIDIA MCP79
Оперативная память
Производитель	NCP	данные скрыты
Тип	DIMM, SDRAM DDR2	DDR2-800 DDR2 SDRAM
Объем	1 Гб	2 Гб

 

Тесты памяти: