Làm thế nào tôi có thể nói rằng "một máy tính chậm hơn máy tính khác"?

Tôi đang viết một bài nghiên cứu và về cơ bản tôi phải nói rằng một bộ vi điều khiển chậm hơn một bộ vi xử lý khác. Tuy nhiên, tôi lo lắng rằng chỉ cần nói rằng 'chậm hơn' sẽ không phù hợp trong một bài nghiên cứu.

Tôi có đúng không Có ổn không khi chỉ nói rằng một bộ xử lý là 'chậm hơn', hay tôi cần phải nói gì khác? Tôi có thể nói gì khác? Điều tốt nhất tôi nghĩ ra là người ta có 'sức mạnh tính toán ít hơn' so với người khác hoặc vi điều khiển có 'sức mạnh tính toán thấp'. Thật không may, những biểu thức này dường như không quá phổ biến khi tìm kiếm trực tuyến.

Vì vậy, điều gì sẽ là một cách tốt hơn và đúng đắn về mặt học thuật để nói điều này?

Hãy để tôi xem nếu tôi có thể làm sáng tỏ một vài quan niệm sai lầm tiềm năng ở đây.

Đôi khi mọi người nghĩ rằng khi họ viết một bài nghiên cứu họ phải sử dụng ngôn ngữ ưa thích: không đủ để nói những gì họ muốn nói, mà đúng hơn, nó phải được viết bằng mã học thuật với ngôn ngữ nghe phức tạp hơn. Hoặc, họ nghĩ rằng sử dụng những từ lớn hơn sẽ khiến chúng nghe có vẻ có thẩm quyền hơn. Đây không phải là trường hợp. Nếu bất cứ điều gì, nó dẫn đến các bài báo quá khoa trương và khó đọc không cần thiết.

Thay vào đó, tôi đề nghị bạn tìm hiểu ý của bạn, và sau đó viết nó. Đừng lo lắng quá nhiều về cách nói nó (liệu từ bạn đang sử dụng có ổn trong một bài nghiên cứu không). Đừng lo lắng về việc chính xác: tìm ra chính xác ý của bạn, và sau đó chính xác trong từ ngữ của bạn.

Bạn có một trực giác tốt. Sự do dự của bạn về việc chỉ nói một bộ xử lý chậm hơn bộ xử lý khác là hợp lệ. (Nhưng không phải vì bạn không thể nói một điều chậm hơn một điều khác trong một bài nghiên cứu.) Vấn đề tôi thấy với từ ngữ đó là nó không chính xác lắm. Có nhiều điều 'chậm hơn' có thể có nghĩa.

Chính xác thì bạn có ý gì khi 'chậm hơn'? Chậm hơn theo cách nào? Và làm sao bạn biết? bạn có bằng chứng gì? Bạn có thể định lượng nó? Làm thế nào bạn sẽ đo lường "sự chậm chạp" theo cách định lượng, phòng thủ?

Một khi bạn có thể trả lời những câu hỏi đó, thì bạn có thể tìm ra cách viết một cái gì đó thuyết phục hơn trong bài viết của mình. Ví dụ: "bộ xử lý X chậm hơn 20% so với điểm chuẩn SpecCPU so với bộ xử lý Y" chính xác hơn "bộ xử lý X chậm hơn bộ xử lý Y" và sao lưu xác nhận bằng chứng.

Nhưng trước tiên, bạn cần tìm ra chính xác ý của bạn bằng cách 'chậm hơn' và lý do tại sao nó quan trọng với lập luận của bạn, và sau đó bạn có thể tìm ra cách chính xác hơn trong những gì bạn viết và bằng chứng nào bạn có thể cung cấp để sao lưu tuyên bố của mình .

Bạn sẽ không cần phải luôn luôn viết với mức độ quan tâm và chính xác này. Đôi khi, khi bạn chỉ cung cấp trực giác hoặc nền tảng, các chi tiết cụ thể không quan trọng lắm, và sau đó bạn có thể nói rằng X chậm hơn Y. Nhưng nếu câu nói đó đóng vai trò chính trong bài báo của bạn - có thể đó là một phần chính của động lực cho bài báo của bạn, hoặc đó là phần chính của lý do củng cố thiết kế hệ thống của bạn - sau đó bạn nên cố gắng chính xác nhất có thể và cung cấp bằng chứng cho tuyên bố.

Khẳng định rằng một bộ vi xử lý có "tốc độ" là rất, rất khó hiện nay.

Bạn có thể nhìn vào tốc độ đồng hồ, mà hầu hết là một con số vô nghĩa ngày nay. Đặc biệt là vì các bộ vi xử lý không còn một tốc độ xung nhịp nữa mà chạy ở các tốc độ khác nhau tùy thuộc vào nhiều trường hợp. Bạn có thể nhìn vào số lượng lõi, điều này cũng vô nghĩa nếu chúng ta không biết ứng dụng có thể sử dụng bao nhiêu lõi. Bạn có thể nhìn vào kiến ​​trúc máy tính, và dựa vào tuyên bố của các nhà sản xuất tốc độ. Bộ nhớ của máy tính có thể có tốc độ khác nhau. Nếu nó không có đủ bộ nhớ, hệ điều hành sẽ bắt đầu hoán đổi bộ nhớ cần có thời gian.

Nếu bạn nói "bộ vi xử lý này chậm hơn", mà không hiểu lý do tại sao ứng dụng bạn quan tâm lại chậm hơn, tôi sẽ nghi ngờ và nghĩ rằng bạn có thể không biết bạn đang nói về cái gì. Nếu bạn nói "nó có sức mạnh tính toán ít hơn" thì tôi nghĩ bạn đang cố gắng vượt qua bài báo. Nếu bạn gọi nó là "ít biểu diễn" như đã đề xuất, mọi nghi ngờ về phía tôi sẽ biến mất.

Viết vào giấy của bạn những mô hình vi xử lý mà bạn đang so sánh (tất cả chúng đều có tên chính xác để bất kỳ ai quan tâm cũng có thể tra cứu chi tiết), cung cấp tất cả các thông số kỹ thuật có liên quan (kiến trúc, tốc độ xung nhịp, số lõi, số lượng L1, L2 và L3 bộ đệm) và giải thích lý do tại sao một mục đích chậm hơn cho mục đích bạn đang thảo luận, dựa trên dữ liệu này.

Bạn có thể cần phải có một bộ chương trình, được biên dịch và chạy trên các nền tảng khác nhau và trích dẫn số "tăng tốc" cho một so với cái kia cho mỗi chương trình. Bạn có thể cung cấp số MIPS đơn giản (thông lượng hàng triệu hướng dẫn mỗi giây) cho một bộ xử lý so với bộ xử lý khác, nhưng điều đó chỉ có ý nghĩa nếu chúng thực hiện cùng một hướng dẫn (tôi cho rằng chúng không phải). Bạn có thể trích dẫn độ trễ cho đến khi chương trình hoàn thành.

So sánh bộ xử lý là một trò chơi tiếp thị nổi tiếng. Bạn thực sự không có một thứ tự được xác định rõ trừ khi bạn có một so sánh rộng nói lên điều tương tự trên nhiều so sánh.

Đây là một câu trả lời cho câu hỏi bạn đã hỏi thay vì câu hỏi mà bạn thực sự quan tâm, nhưng nó có vẻ như là một bài tập thú vị: Làm thế nào một người cố gắng "chứng minh" một cách chặt chẽ (càng xa càng tốt) rằng một máy tính chậm hơn một máy tính khác?

Tôi nghĩ về một cách: Bạn viết một máy ảo mô phỏng bộ xử lý "chậm" và chạy nó trên bộ xử lý "nhanh". Nếu bạn có thể lập luận rằng bất kỳ hoạt động nào được thực hiện bởi bộ xử lý "chậm" đều mất ít nhất là bằng hoạt động tương tự được thực hiện bởi máy ảo trên bộ xử lý nhanh, thì bạn đã chứng minh rằng nó chậm hơn. Bởi vì ngay cả khi có một số chương trình A mất nhiều thời gian hơn để chạy trực tiếp trên bộ xử lý "nhanh", chúng ta luôn có thể chạy A trên máy ảo trên bộ xử lý "nhanh". Vì vậy, đối với bất kỳ chương trình nào, bộ xử lý "nhanh" có thể chạy nó nhanh hơn bằng cách chọn tùy chọn tốt hơn là chạy tự nhiên hoặc trên VM.

Tất nhiên, việc chứng minh phần "nếu bạn có thể tranh luận ..." sẽ vô cùng phức tạp đối với một cỗ máy hiện đại hoàn toàn. Nhưng có lẽ có thể tranh luận bằng cách đo điểm chuẩn cho từng thao tác nguyên thủy (như từng lệnh máy) trong cả hai trường hợp. (Các vấn đề như kích thước bộ đệm khác nhau có thể sẽ khiến điều này trở nên vô ích.) Một vấn đề khác là trong thực tế, việc biết liệu một chương trình sẽ chạy nhanh hơn trên một bộ xử lý hay bộ kia có thể là không thể giải quyết được, nhưng về mặt lý thuyết bạn vẫn cho thấy rằng một bộ xử lý nhanh hơn khác

Bạn thực sự có thể chỉ cần thẳng ra với nó. Bạn đang làm điều này, chậm là từ thích hợp cho nó. Tuy nhiên, một bối cảnh chính thức hơn sẽ tốt.

Ví dụ:

Bằng chứng X hỗ trợ Y xử lý ở tốc độ chậm hơn so với Z

"Ít hiệu suất" là một cách tuyệt vời để nói điều này, nếu con số hiệu suất chính xác không ảnh hưởng đến kết quả của bạn. Ví dụ: bạn có thể viết một cái gì đó như:

Bảng X cho thấy việc triển khai này chạy trong thời gian thực trên bộ xử lý Xeon được sử dụng để đo điểm chuẩn. Nếu sử dụng bộ xử lý ít hiệu năng hơn, chẳng hạn như vi điều khiển ARM Cortex M phổ biến trong các hệ thống nhúng chạy bằng pin, thì cần phải nghiên cứu tối ưu hóa bổ sung.

Thuật ngữ "ít hiệu suất" tóm tắt gọn gàng tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến bạn: tốc độ đồng hồ, hiệu quả kiến ​​trúc, kích thước bộ đệm, độ trễ bộ nhớ, v.v.