计算机性能的学术概念

Question

请教计算机性能的学术概念。

这里的计算机泛指所有类型的计算机，并不局限于个人使用的微型计算机。
答案我急用！！！答的好了追加！！！
2楼的，你那是内部网站，我无法访问。最重要的一点啊，别在网上抄，你抄的那些我也能找到。一个概念大概500字左右就能解释了，你们贴那么一堆累不？

Answer 1

1、计算机性能的评测

怎样评测一台计算机的性能，这与测试者所处的角度有关。计算机用户说机器很快，往往是因为程序运行时间少；而计算中心管理员说机器很快，则往往是因为在一段时间里它能够完成更多的任务。用户关心的是响应时间：从事件开始到结束之间的时间，也称为执行时间；而管理员关心的是如何提高流量（thoughput）：在单位时间内所能完成的工作量。

为了比较不同设计的差别，我们通常要对两台机器的性能进行比较。假设两台计算机为X和Y，“X比Y快”的意思是：对于给定任务，X的响应时间比Y少。通常“X的性能是Y的n倍”是指：Y的响应时间/X的响应时间＝n

由于响应时间与性能成反比，所以上式就变成：n＝Y的响应时间/X的响应时间＝X的性能/Y的性能

无论是流量还是响应时间，都是以时间来度量的。它们的相同点都认为能够以最短时间完成指定任务的计算机就是最快的：这两者之间的不同点就是响应时间通常针对单任务，而流量往往针对多任务。目前公认的相对可靠的性能评测方法，是使用真实程序的响应时间来衡量。实际上，如果不以响应时间为衡量标准或没有使用真实程序，则容易导致错误的性能评价结论，对计算机设计产生误导甚至引发错误。

响应时间有多种定义，其中最直观的定义是计算机完成某一任务所花费的全部时间，包括访问磁盘，访问存储器，输入/输出、操作系统开销等。仔细分析一下就会发现，在多任务操作系统中，CPU在一个程序等待I/O时可以处理另一个程序，从而提高系统的运行效率。在讨论性能时必须把这一点考虑进去。“CPU时间”的定义就体现了这一点，它表示CPU工作的时间，不包含I/O等待时间及运行其它程序的时间。很明显，用户看到的响应时间是程序完成任务所花费的全部是间，而不是CPU时间。CPU时间还可以细分为用户CPU时间和系统CPU时间，前者表示用户程序所花费的CPU时间，后者表示用户程序运行期间操作系统花费的CPU时间。

上面我们明确了基于响应时间的性能度量方法和基于CPU时间的性能度量方法。这里我们认为“系统性能”对应于响应时间，而“CPU性能”对应于用户CPU时间。

2、性能设计和评测的基本原则

我们已经知道如何定义、度量和比较计算机系统的性能，下面将讨论计算机体系结构设计和分析中最经常使用的3条基本原则和方法。

1）大概率事件优先原则

大概率事件优先原则是计算机体系结构设计中最重要和最常用的原则。这个原则的基本思想是：对于大概率事件（最常见的事件），赋予它优先的处理权和资源使用权，以获得全局的最有结果。在进行计算机设计时，如果需要权衡，就必须侧重常见时间，使最常发生事件（大概率事件）优先得到响应。此原则也适用于资源分配。着重改进大概率事件性能，能够明显提高计算机性能。另外，大概率事件通常比小概率事件简单，而且容易使之更快完成。例如，CPU在进行家法运算时，运算结果无溢出为大概率事件，而溢出为小概率事件。因为我们就应该针对无溢出情况进行CPU优化设计，加快无溢出时加法计算速度。虽然发生溢出时机器速度可能会减慢，但由于溢出事件发生概率小，所以总体上机器性能还是提高了。

重要的是要能够确定什么是大概率事件，同时要说明针对该事件进行的改进将如何提高机器的性能。

2）Amdahl定律

Amdahl定律既可以用来确定系统中对性能限制最大的不见，也可以用来计算通过改进某些部件所获得的系统性能的提高。Amdahl定律指出：加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。

受限Amdahl定律定义了加速比这个概念。假设我们对机器进行某种改经，那么机器系统的加速比就是：

系统加速比＝改进后系统性能/改进前系统性能

或者 系统加速比＝改进前总执行时间/改进后总执行时间

系统加速比告诉我们改进后的机器比改进前快多少。Amdahl定律使我们能够快速得出改进所获得的效益。

系统加速比依赖于两个因素：

（1）可改进部分在原系统计算时间中所占的比例

例如：一个需运行60秒的程序中有20秒的运算可以加速，那么该比例就是20/60。这个值用“可改进比例”表示，它总是小于等于1的。

（2）可改进部分改进以后的性能提高

例如：系统改进后执行程序，其中可改进部分花费2秒时间，而改进前该部分需花费5秒，则性能提高为5/2。用“部件加速比”表示性能提高比，一般情况下它是大于1的。

部件改进后，系统的总执行时间等于不可改进部分的执行时间加上可改进部分改进后的执行时间，即：

改进后的总执行时间＝（1－可改进比例）*改进前总执行时间+(可改进比例*改进前总执行时间)/部件加速比

＝改进前总执行时间*[(1-可改进比例)+可改进比例/部件加速比]

系统加速比为改进前与改进后总执行时间之比，即：

系统加速比＝改进前总执行时间/改进后总执行时间＝1/[(1-可改进比例)+可改进比例/部件加速比]

Amdahl定律的三个推论：

A、Amdahl定律还表达了一种性能增加的递减规则：如果仅仅对计算机中的某一部分做性能改进，则改进越多，系统获得的效果越小；

B、如果只针对整个任务的一部分进行优化，那么所获得的加速比不大于1/(1-可改进比例)；

C、Amdahl定律告诉我们如何衡量一个“好”的计算机系统：具有高性价比的计算机是一个带宽平衡的系统，而不是看它使用的某些部件的性能。

3、程序的局部性原理

程序的局部性原理是指程序总是趋向于使用最近使用过的数据和指令，也就是说程序执行时所访问的存储器地址分布不是随机的，而是相对地簇集；这种簇集包括指令和数据两部分。程序局部性包括程序的时间局部性和程序的空间局部性。程序的时间局部性是指程序即将用到的信息可能就是目前正在使用的信息。程序的空间局部性是指程序即将用到的信息可能与目前正在使用的信息在空间上相邻或者临近。

程序的局部性原理是计算机体系结构设计的基础之一。

Answer 2

(1)运算速度。运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度（平均运算速度），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”（mips，Million Instruction Per Second）来描述。同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率（主频）、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，例如，Pentium/133的主频为133 MHz，PentiumⅢ/800的主频为800 MHz，Pentium 4 1.5G的主频为1.5 GHz。一般说来，主频越高，运算速度就越快。

(2)字长。一般说来，计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”。在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。目前586（Pentium， Pentium Pro， PentiumⅡ，PentiumⅢ，Pentium 4）大多是32位，有些高档的微机已达到64位。

(3)内存储器的容量。内存储器，也简称主存，是CPU可以直接访问的存储器，需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。随着操作系统的升级，应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展，人们对计算机内存容量的需求也不断提高。目前，运行Windows 95或Windows 98操作系统至少需要 16 M的内存容量，Windows XP则需要128 M以上的内存容量。内存容量越大，系统功能就越强大，能处理的数据量就越庞大。

(4)外存储器的容量。外存储器容量通常是指硬盘容量（包括内置硬盘和移动硬盘）。外存储器容量越大，可存储的信息就越多，可安装的应用软件就越丰富。目前，硬盘容量一般为10 G至60 G，有的甚至已达到120 G。

Answer 3

以下是Vista的官方对vista分数的介绍：

Windows 体验索引测量计算机硬件和软件配置的功能，并将此测量结果表示为称作基础分数的一个数字。较高的基础分数通常表示计算机比具有较低基础分数的计算机运行得更好和更快（特别是在执行更高级和资源密集型任务时）。

每个硬件组件都会接收单独的子分数。计算机的基础分数是由最低的子分数确定的。例如，如果单个硬件组件的最低子分数是 2.6，则基础分数就是 2.6。基础分数不是合并子分数的平均数。

可以使用基础分数放心地购买与计算机基础分数匹配的程序和其他软件。例如，如果计算机的基础分数是 3.3，则您可以放心地购买为要求计算机的基础分数为 3 或 3 以下的 Windows 版本设计的任何软件。

基础分数表示基于计算机不同部分功能的系统整体性能，包括随机存取内存 (RAM)、中央处理单元 (CPU)、硬盘、桌面上的一般图形性能以及 3D 图形功能。

以下是关于能够从得到以下基本分数的计算机所得体验种类的一般描述：

基本分数为 1 或 2 的计算机通常具有足够的性能执行最常规的计算任务，例如运行办公室工作应用程序和搜索 Internet。但是，具有该基本分数的计算机通常没有足够的功能运行 Windows Aero 或 Windows Vista 提供的高级多媒体体验。

基本分数为 3 的计算机能够以基础级别运行 Windows Aero 以及多种 Windows Vista 新功能。某些 Windows Vista 高级新功能可能无法得到充分利用。例如，基本分数为 3 的计算机能够以分辨率 1280 * 1024 显示 Windows Vista 主题，但可能无法在多个监视器上运行该主题。或者，该计算机能够播放数字电视内容，但可能无法播放高清晰度电视 (HDTV) 内容。

基本分数为 4 或 5 的计算机能够充分利用 Windows Vista 的所有新功能，并且能够支持高端的图形密集的体验，例如多人和 3D 游戏以及录制和播放 HDTV 内容。基本分数为 5 的计算机是 Windows Vista 发行时具有最高性能的计算机。

Windows 体验索引的设计可以适应计算机技术的进步。随着硬件速度和性能提高，会引入较高的基本分数。但是，索引中每个级别的标准保持不变。例如，分数为 2.8 的计算机应保持为 2.8，除非您决定升级计算机的硬件。

如果特定程序或 Windows Vista 体验要求高于基本分数的分数，则可以升级硬件以达到所需的基本分数。如果安装新硬件并要查看分数是否发生更改，请单击“更新分数”。若要查看计算机上硬件的详细信息，请单击“查看并打印详细信息”。

Answer 4

1、计算机性能就是 数据处理〔数据运算（速度）、数据传输（速度）〕、数据容量、数据质量的综合性能。
2、因为你标题里有“学术”2字，所以这500字不敢写了，毕竟，学术是很严谨的东西。。。本回答被提问者采纳

Answer 5

这个要看他是在那个领域和方面 计算领域的超级计算机 你用到图形制作方面可能都排不到2流 上百万的小型机可能都打不了魔兽世界 其实咱们现在用的个人计算机就是游戏机 他是一个各个方面都还可以 但是离任何一个领域的顶级产品差十万八千里的怪物 是市场需求和厂家造就的妖怪 结局就是皆大欢喜 呵呵