Medidas de Desempenho em Computação Paralela

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1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Capus Curitiba Prograa de Pós-graduação e Engenharia e Inforática (CPGEI) Laboratório de Bioinforática Medidas de Desepenho e Coputação Paralela Heitor Silvério Lopes hslopes@utfpr.edu.br Prof. Heitor Silvério Lopes 1

2 Motivação para edir desepenho Quantificar o ganho de tepo de processaento de u sistea paralelo OBS. Medidas de coplexidade coputacional (de tepo e de eória) não são adequadas para algoritos paralelos Avaliar tanto a ociosidade quanto o excesso de carga de processadores Coparar algoritos diferentes executados sobre o eso problea Prof. Heitor Silvério Lopes 2

3 Speedup Tabé conhecido coo Fator de Aceleração É definido para u sistea paralelo hoogêneo É definido coo a razão entre a velocidade de processaento do sistea co u processador (T 1 ) e do sistea paralelo co processadores (T ) Para algoritos não-deterinísticos, deve-se utilizar os tepos édios obtidos e n execuções independentes T = Noralente: 1 s 1 s T Prof. Heitor Silvério Lopes 3

4 Speedup s =1 significa que não houve nenhu ganho de tepo na versão paralela. s =p significa aceleração linear (ideal). E alguns casos particulares é possível s >p (aceleração superlinear) Se s <1 a paralelização é inútil (aceleração sublinear) Prof. Heitor Silvério Lopes 4

5 Taxonoia de edidas de speedup Proposto por Alba* Strong Speedup (tipo I): copara o tepo de processaento paralelo contra o algorito sequencial ais eficiente conhecido Weak Speedup (tipo II): Copara o tepo do algorito paralelo desenvolvido por u pesquisador contra seu próprio algorito sequencial (supondo que abos forneça a esa acurácia). Há duas variantes: Versus Panixia: quando se copara o tepo de u algorito paralelo contra o algorito sequencial canônico Orthodox: é quando se copara o tepo de u algorito paralelo rodando e u processador, co o eso algorito e processadores. Muito iportante: só se pode coparar os tepos de processaento de algoritos sequencial e paralelo que tenha a esa qualidade (édia) de soluções. Prof. Heitor Silvério Lopes *E.Alba. Paralel evolutionary algoriths can achieve super-linear perforance. 5 Inforation Processing Letters, 82:7-13, 2002

6 Eficiência de execução Mede a fração de tepo que u processador é, de fato, utilizado. É definida coo o speedup dividido pelo núero de processadores e = s = T1 T. Idealente deveria ser 1, as os processadores tabé utiliza tepo para counicação, alocação de eória, sistea operacional,etc, logo, na prática nunca chega a 1 Prof. Heitor Silvério Lopes 6

7 Fração serial Definida por Karp & Flatt* e ede a proporção do algorito que é inerenteente sequencial f 1 s 1 = 1 1 Idealente deve ser constante para u algorito para diferentes valores de U auento de f a edida que auenta indica que a granularidade do paraleliso é uito fina Se f diinuir a edida que auentar indica que o speedup está se tornando superlinear Prof. Heitor Silvério Lopes *A.H.Karp, H.P.Flatt. Measuring parallel processor perforance. 7 Counications of the ACM, 33(5): , 1990

8 Custo Soa do tepo que cada processador utilizou É o equivalente a u processador sequencial hipotético co o desepenho equivalente a soa dos processadores e paralelo c =. T Prof. Heitor Silvério Lopes 8

9 Taxa de ocupação Inclui todo o tepo gasto por u processador para executar o algorito, levando e consideração não só o processaento, as tabé a counicação É calculado individualente para cada processador i T ocup [%] = Ti.100 T Se T ocup =0 o processador não participou do processaento. T ocup =1 soente se houver u único processador (sistea sequencial).quando o balanço de carga é perfeito, T ocup se aproxia de 100%, portanto é ua boa edida de balanceaento de carga de u sistea de processaento paralelo Prof. Heitor Silvério Lopes 9

10 Outras étricas disponíveis Fator de Utilização Taxa de execução Taxa de participação Taxa de counicação Prof. Heitor Silvério Lopes 10