Wie vermeide ich E / A-Engpässe bei der Auswahl und Analyse der PC-Hardware?

Mir ist bekannt, dass die Datenübertragungsrate und der im CPU-Cache gespeicherte Arbeitsspeicher bestimmen können, wie schnell ein PC arbeitet. Es gibt wahrscheinlich auch eine Reihe anderer Faktoren, die die Leistung eines Systems beeinflussen.

Welche Informationen müssen wir für mich und viele andere wissen, um Engpässe beim Aufbau eines Computersystems zu vermeiden? Ich bin mit Hardware nicht sehr vertraut, bitte nehmen Sie Kontakt mit mir auf. Das Ziel ist für mich zu verstehen, in welchen Bereichen ein Systemengpass am wahrscheinlichsten auftritt und wie ich die Systemspezifikationen analysieren kann, um zu verstehen, ob es wahrscheinlich einen Engpass gibt, der die Dinge unnötig verlangsamt.

Prozessor MHz vs RAM MHz?
Prozessor MT / s vs Motherboard MT / s?
Datenkabel Übertragungsbreite 16 Bit?
Festplattenübertragungsrate Gbit / s im Verhältnis zur vom RAM auf einmal akzeptierten Speicherkapazität?
Noch etwas?

performance io bottleneck

— Nav
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Dies ist eine ziemlich vage Frage. Einige Ihrer nummerierten Elemente beziehen sich eher auf Softwareaspekte als auf Hardwareaspekte. Bei Ihrer Frage wird davon ausgegangen, dass die Datenübertragungsraten für eine optimale Hardwareeffizienz "übereinstimmen" müssen, was nicht der Fall ist.

— allquixotic

Grundsätzlich vergessen Sie es. Schneller ist besser. Wenn Sie zwischen einer "angepassten" und einer schnelleren Geschwindigkeit wählen können, wählen Sie die schnellere. "Matching" ist nur dann von Bedeutung, wenn Sie versuchen, das beste Ergebnis für Ihr Geld zu erzielen, und nicht, wenn Sie die beste Leistung erzielen möchten.

— David Schwartz

Weitgehend aus Wikipedia übernommen - Erinnerungshierarchie und meine eigene Erfahrung:

Die Computerspeicherhierarchie

Es ist unvermeidlich, dass die Datenübertragungsraten umso langsamer sind, je niedriger die Speicherhierarchie ist. Eine "Anpassung" der Datenübertragungsraten ist daher nicht möglich. Um eine optimale Leistung zu erzielen, müssen Sie jedoch sicherstellen, dass Daten, auf die geändert oder häufiger zugegriffen werden muss, in den "höheren Schichten" der Pyramide gespeichert werden. Wenn Sie beispielsweise zwölfmal pro Sekunde auf ein Datenelement zugreifen, möchten Sie definitiv nicht, dass sich diese Daten am unteren Rand der Pyramide in der Bandsicherungsstufe befinden! Sie möchten zumindest, dass es auf der Festplattenebene liegt, obwohl ich persönlich denke, dass es in den Arbeitsspeicher gehört.

Ein optimales Leistungsdesign (von Software, Diensten, Systemen usw.) wurde entwickelt, um die Einschränkungen und Realitäten der Speicherhierarchie zu berücksichtigen. Mit anderen Worten, wenn die Software, die Sie ausführen, und die Anforderungen der Daten, die Sie übertragen, so ausgelegt sind, dass die größten und am wenigsten intensiv genutzten Daten in den unteren Stufen der Speicherhierarchie gespeichert werden und die kleinsten und Die am häufigsten verwendeten Daten werden in den höchsten Stufen der Speicherhierarchie gespeichert, Sie werden eine "gute Leistung" erfahren.

Dies hat viele Möglichkeiten der Implementierung:

Programme, die sehr häufig auf viele Daten zugreifen, z. B. Grafiktreiber, müssen ständig Pixeldaten lesen und schreiben. Diese Pixeldaten werden mindestens 60 Mal pro Sekunde auf dem Bildschirm angezeigt. Bei einer solchen häufigen Verwendung befinden sich diese Daten fast immer entweder auf der RAM-Ebene oder auf der Prozessor-Cache-Ebene, was sehr schnell ist, aber die Speicherkapazität sehr begrenzt ist.
Programme, mit denen Sie mit großen Datenmengen spielen können, die ein- und ausgehen, wie z. B. Textverarbeitungsprogramme, müssen häufig mäßige Datenmengen speichern. Wenn Sie beispielsweise ein Word-Dokument oder einen Beitrag in einem Webbrowser eingeben, ist das sofortige Speichern aller Zeichen auf der Festplatte oder dem Band sehr langsam. Sie werden stattdessen im RAM gespeichert, bis Sie die Datei speichern. Es gibt viele Programme und Betriebssystem-Subsysteme, die Daten im RAM "zwischenspeichern". Dies bedeutet, dass sie vorübergehend im RAM oder im Prozessor-Cache gespeichert werden, bis Sie entscheiden, die Daten entweder wegzuwerfen oder dauerhaft auf der Festplatte zu speichern.
Benutzer, die große Dateien wie Musik- und Videosammlungen speichern, müssen diese Daten mit Bedacht verwalten. Wenn Sie Ihre Daten zur Langzeitspeicherung archivieren, sichern Sie sie möglicherweise auf DVDs, Blu-ray-Discs oder sogar auf Magnetbändern. Diese Medien sind jedoch nicht für den schnellen Abruf geeignet, da Bänder und Discs physisch eingerichtet werden müssen. und aufgrund der relativ langsamen Lese- und Schreibleistung (das Brennen einer Disc dauert mehrere Minuten). Idealerweise speichern Sie die meisten Medien, auf die Sie am häufigsten zugreifen möchten, auf Ihrer Festplatte. Es wird dann vorübergehend in den Speicher kopiert, wenn es dekodiert und in Echtzeit wiedergegeben wird. Wenn Sie also die Medien "herum" haben (auf DVD archiviert), "sofort verfügbar" (auf der Festplatte) oder "gerade abgespielt" (im RAM), rücken Sie die Pyramide nach oben.

— allquixotic
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