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1.4: Rendimiento del procesador y del sistema

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    Introducción

    Esta sección presenta a los alumnos el rendimiento del procesador y del sistema. Se proporciona material sobre las características del procesador y el rendimiento del sistema, así como los componentes que determinan el rendimiento del sistema.

    Detalles de la actividad

    El rendimiento de una computadora depende de lo bien que funcione en conjunto. Actualizar continuamente una parte de la computadora mientras se dejan instaladas partes obsoletas no mejorará mucho el rendimiento, si es que lo hace. El procesador, la memoria y la tarjeta de video son los componentes más importantes a la hora de determinar el rendimiento dentro de una computadora.

    Las siguientes son algunas de las partes más importantes de la computadora respecto a su velocidad y potencia de cómputos;

    1. Velocidad de reloj (velocidad del procesador);

    a menudo se juega para ser el factor principal en el rendimiento general de una computadora. En raras ocasiones esto es cierto, pero un usuario promedio rara vez usa el 100 por ciento de la potencia (CPU) de su Unidad Central de Procesamiento. Cosas como la codificación de video o el cifrado de archivos, o cualquier cosa que compute números grandes, complejos, requiere mucha potencia de procesador. La mayoría de los usuarios pasan la mayor parte del tiempo escribiendo, leyendo correos electrónicos o viendo páginas web. Durante este tiempo, la CPU de la computadora probablemente esté rondando el 1 o 2 por ciento de su velocidad total. El tiempo de inicio es probablemente la única vez que la CPU está bajo estrés, e incluso entonces a menudo es limitado debido a la velocidad del disco duro.

    2. Velocidad y tamaño de la RAM del sistema;

    La cantidad y velocidad de la RAM en tu computadora marca una gran diferencia en el desempeño de tu computadora. Si estás intentando ejecutar Windows XP con 64 MB de RAM probablemente ni siquiera funcione. Cuando la computadora consume toda la RAM disponible tiene que comenzar a usar el disco duro para almacenar en caché los datos, lo cual es mucho más lento. La transferencia constante de datos entre la RAM y la memoria virtual (memoria de disco duro) ralentiza considerablemente una computadora. Especialmente cuando se intenta cargar aplicaciones o archivos. Los dos tipos difieren en la tecnología que utilizan para contener datos, siendo la RAM dinámica el tipo más común. La RAM dinámica necesita actualizarse miles de veces por segundo.

    La RAM estática no necesita ser refrescada, lo que la hace más rápida; pero también es más cara que la RAM dinámica. Ambos tipos de RAM son volátiles, lo que significa que pierden su contenido cuando se apaga la alimentación.

    3. Velocidad y tamaño del disco;

    Es el factor más importante en el rendimiento de su computadora es la velocidad del disco duro. La rapidez con la que el disco duro puede encontrar (tiempo promedio de búsqueda), leer, escribir y transferir datos marcará una gran diferencia en el rendimiento de su computadora. La mayoría de los discos duros hoy en día giran a 7,200 RPMS, los modelos más antiguos y las computadoras portátiles aún giran a 5,200 RPMS, que es una de las razones por las que las computadoras portátiles a menudo parecen lentas para un equivalente El tamaño de su disco duro juega un papel muy pequeño en el rendimiento de una computadora. Siempre y cuando tengas suficiente espacio libre para la memoria virtual y mantengas el disco desfragmentado funcionará bien sin importar el tamaño.

    4. Tarjeta de video - (RAM de video integrada, tipo de chip y velocidad);

    Siempre que tu computadora pone una imagen en la pantalla algo tiene que renderizarla. Si una computadora está haciendo esto con software suele ser lenta y afectará el rendimiento del resto de la computadora. Además, la imagen no se renderizará como nítida o tan suavemente en el caso del video. Incluso una tarjeta de video de gama baja mejorará significativamente el rendimiento de la computadora al tomar la gran tarea de renderizar las imágenes en la pantalla desde la CPU hasta la tarjeta gráfica. Si trabajas con archivos de imagen grandes, video o juegas a juegos querrás una tarjeta de video de gama alta. Las tarjetas de video usan su propia RAM llamada Video RAM. Cuanto más RAM de video tenga una computadora, más texturas e imágenes podrá recordar la tarjeta a la vez. Las tarjetas gráficas de gama alta para escritorios ahora vienen con hasta 64 megabytes de RAM de video, las laptops a menudo solo tienen 8 o 16 megabytes de RAM de video.

    5. Otros incluyen buses de memoria y sistema

    Memoria de latencia, rendimiento y eficiencia

    Es un retraso de tiempo entre la causa y el efecto de algún cambio físico en el sistema que se está observando. La latencia es el resultado de la velocidad limitada con la que puede tener lugar cualquier interacción física.

    Esta velocidad es siempre menor o igual a la velocidad de la luz. Por lo tanto, cada sistema físico que tenga dimensiones espaciales distintas a cero experimentará algún tipo de latencia. La definición precisa de latencia depende del sistema que se esté observando y de la naturaleza de la estimulación. En las comunicaciones, el límite inferior de latencia está determinado por el medio que se utiliza para las comunicaciones. En los sistemas de comunicación bidireccionales confiables, la latencia limita la velocidad máxima con la que se puede transmitir la información, ya que a menudo hay un límite en la cantidad de información que está “en vuelo” en cualquier momento. En el campo de la interacción hombre-máquina, la latencia perceptible (retraso entre lo que ordena el usuario y cuando la computadora proporciona los resultados) tiene un fuerte efecto en la satisfacción y usabilidad del usuario.

    Las computadoras ejecutan conjuntos de instrucciones llamadas proceso. En los sistemas operativos, la ejecución del proceso puede posponerse si también se están ejecutando otros procesos. Además, el sistema operativo puede programar cuándo realizar la acción que el proceso está mandando.

    Por ejemplo, supongamos que un proceso ordena que la salida de voltaje de una tarjeta de computadora se establezca alto-bajo-alto-bajo y así sucesivamente a una velocidad de 1000 Hz.. El sistema operativo puede optar por ajustar la programación de cada transición (alto-bajo o bajo-alto) en función de un reloj interno.

    La latencia es el retardo entre la instrucción de proceso que ordena la transición y el hardware que realmente hace la transición del voltaje de alto a bajo o bajo a alto. Los diseñadores de sistemas que construyen sistemas informáticos en tiempo real quieren garantizar la peor respuesta. Eso es más fácil de hacer cuando la CPU tiene baja latencia de interrupción y cuando tiene respuesta determinista.

    Cachés

    La memoria caché, también llamada memoria CPU, es una memoria de acceso aleatorio (RAM) a la que un microprocesador de computadora puede acceder más rápidamente de lo que puede acceder a la RAM normal. Esta memoria generalmente se integra directamente con el chip de la CPU o se coloca en un chip separado que tiene una interconexión de bus separada con la CPU. El propósito básico de la memoria caché es almacenar instrucciones de programa que frecuentemente son re-referenciadas por el software durante la operación. El acceso rápido a estas instrucciones aumenta la velocidad general del programa de software. La mayoría de los programas utilizan muy pocos recursos una vez que han sido abiertos y operados por un tiempo, principalmente porque las instrucciones frecuentemente referenciadas tienden a ser guardadas en caché. Esto explica por qué las mediciones del rendimiento del sistema en computadoras con procesadores más lentos pero cachés más grandes tienden a ser más rápidas que las mediciones del rendimiento del sistema en computadoras con procesadores más rápidos pero con un espacio de caché más limitado.

    Conclusión

    Esta sección abarcó el procesador y el sistema, las características de los componentes que determinan el rendimiento del sistema.

    Evaluación

    1. Discutir el rendimiento del sistema

    El rendimiento de la computadora se caracteriza por la cantidad de trabajo útil realizado por un sistema informático o red informática en comparación con el tiempo y los recursos utilizados. Dependiendo del contexto, el alto rendimiento de la computadora puede implicar uno o más de los siguientes: Tiempo de respuesta corto para una determinada pieza de trabajo.

    • Tiempo de respuesta corto para una determinada pieza de trabajo

    • Alto rendimiento (tasa de trabajo de procesamiento)

    • Baja utilización de recursos informáticos

    • Alta disponibilidad del sistema o aplicación informática

    • Compresión y descompresión de datos rápidas (o altamente compactas)

    • Ancho de banda alto

    • Tiempo corto de transmisión de datos


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