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physikalische
Leistung
Kapitel 2 Grundlagen & Stand der Forschung
Leistungsanalyse ist es, ein charakterisierende Größe zu erhalten, anhand der eine
Vorstellung über die realisierbaren Aufgaben pro Zeiteinheit erreicht wird. Es
ist also die Frage zu klären, wie die Leistung eines Rechensystems bzw. einer
Systemkomponente adäquat und vergleichbar dargestellt werden kann? Welche
physikalischen Größen werden durch die Analyse ermittelt?
2. Lastbeschreibung: Die Leistungsanalyse eines Rechensystems soll dem Nutzer
eine Vorstellung von der Menge der möglichen bearbeitbaren Aufgaben pro Zeit
erbringen. Demnach muss das System als Grundlage der Leistungsanalyse bestimmte
Aufgaben bearbeiten, die als Grundlage der Analyse dienen. Die Art
und Menge der Aufgaben wird als Last bezeichnet. Unter welcher Last soll die
Analyse stattfinden? Da jede Last andere Analyseergebnisse erzeugen kann, ist
eine genaue Spezifikation der Last notwendig. Wie kann diese Last so spezifiziert
werden, dass sie nachvollziehbar wieder erzeugt werden kann?
3. Methoden der Leistungsanalyse: Welche Möglichkeiten gibt es, die Leistung
eines Rechensystems zu ermitteln? Welche sind für bestimmte Einsatzzwecke
nutzbar?
Einen Überblick über den aktuellen Stand der Forschung zu den drei Themenbereichen
Leistungscharakterisierung, Lastbeschreibung und Leistungsanalyse-Methoden folgt
in den nächsten drei Abschnitten.
2.2.1 Leistungscharakterisierung
Um Leistungsanalysen von Computersystemen durchführen zu können, ist die Existenz
von genauen Möglichkeiten der Leistungscharakterisierung notwendig, d. h. es
muss definiert werden, was gemessen wird und wie die Messergebnisse dargestellt
werden können. Zur Darstellung dienen Performance-Metriken, die häufig physikalische
Größen sind.
Physikalisch ist die durchschnittliche Leistung als Arbeit pro Zeit definiert.
P = W
t
Leistung eines Mit dieser physikalischen Definition kann die Leistungsfähigkeit eines Rechensystems
Rechensystems kaum charakterisiert werden, da die (elektrische) Leistung eines Computers keine Aussagen
zu der Anzahl der mit dem System zu bearbeitenden Aufgaben pro Zeiteinheit
ermöglicht. Die Leistungsfähigkeit eines Rechensystems (bzw. dessen Leistung) muss
also allgemeiner definiert werden. Sie spezifiziert die Menge bzw. Größe der mit einem
Rechensystem lösbaren Aufgaben bzw. Probleme in einer bestimmten Zeitspanne. Die
dafür verwendete Leistungsmetrik kann je nach zu vermessendem System oder Systemkomponente
variieren.
20
= E
t