De wet van Amdahl gebruiken
Voer het percentage van de oorspronkelijke looptijd op één processor in dat over processors verdeeld kan worden. Voer daarna het aantal processors of werkers en een positieve basislooptijd in. De tijdseenheid is alleen een label; gebruik dezelfde eenheid bij de interpretatie van het resultaat.
Deze tool modelleert een vaste hoeveelheid werk. Hij test je computer niet, inspecteert geen code en bepaalt het parallelle aandeel niet. Schat dat aandeel via profiling of een onderbouwde werkverdeling.
- Voer het paralleliseerbare deel van 0% tot en met 100% in.
- Voer een geheel aantal processors van minstens één in.
- Voer de basislooptijd op één processor in en kies seconden, minuten of uren.
- Bereken ideale versnelling, efficiëntie, verwachte looptijd, bespaarde tijd, serieel aandeel en asymptotische limiet.
Formule en interpretatie
Voor parallel aandeel P en N processors is relatieve looptijd (1 − P) + P/N. Versnelling is 1 gedeeld door die relatieve looptijd. Efficiëntie is versnelling gedeeld door N. Verwachte looptijd is basislooptijd maal relatieve looptijd.
Het seriële aandeel 1 − P begrenst het resultaat. Als N naar oneindig gaat, nadert de ideale versnelling 1/(1 − P). Bij precies P = 100% is deze vereenvoudigde limiet onbegrensd, maar echte machines hebben overhead en eindige middelen.
Uitgewerkte voorbeelden
90% parallel op acht processors
Relatieve looptijd is 0,10 + 0,90/8 = 0,2125. Versnelling is ongeveer 4,71× en efficiëntie 58,82%. Een basis van 100 seconden wordt 21,25 seconden, een besparing van 78,75 seconden.
50% parallel op vier processors
Relatieve looptijd is 0,50 + 0,50/4 = 0,625. Versnelling is 1,6× en efficiëntie 40%. De limiet bij oneindig veel processors is slechts 2×.
Waarom extra processors steeds minder opleveren
Meer processors verkleinen alleen P/N, niet het seriële deel. Zodra de parallelle term klein is naast de seriële, verandert elke extra processor de totaaltijd nauwelijks. Efficiëntie daalt daarom meestal bij meer processors in dit ideale model met vast werk.
Gebruik de uitvoer als keuzehulp: vergelijk plausibele processoraantallen en beoordeel of de kortere verwachte looptijd extra middelen rechtvaardigt. Het is een theoretische bovenschatting, geen belofte van gemeten prestaties.
Aannames en beperkingen
- Werklastgrootte en parallel aandeel blijven vast.
- Parallel werk verdeelt perfect en processors presteren gelijk.
- Communicatie, synchronisatie, planning, geheugenbandbreedte, cache-effecten, opstarten, concurrentie en ongelijke belasting worden als nul behandeld.
- De basis beschrijft hetzelfde werk en dezelfde implementatie.
- De echte looptijd kan langer zijn en zelfs toenemen als overhead overheerst.
Veelgestelde vragen
Is het parallelle percentage CPU-gebruik?
Nee. Het is het deel van de oorspronkelijke looptijd dat parallel kan worden versneld.
Waarom geven acht processors geen 8× versnelling?
Serieel werk blijft bestaan en kan zelfs in dit ideale model niet worden verdeeld.
Wat betekent efficiëntie?
Versnelling gedeeld door processoraantal, getoond als percentage van ideale lineaire schaalbaarheid.
Omvat het model overhead?
Nee. De toelichting vermeldt bewust dat overhead is uitgesloten.
Wanneer moet ik prestaties meten?
Altijd vóór een belangrijke capaciteits- of hardwarebeslissing; gebruik dit model om verwachtingen te bepalen.