Как я могу академически сказать, что «один компьютер медленнее другого»?

Я пишу исследовательскую работу и должен сказать, что один микроконтроллер работает медленнее, чем другой микропроцессор. Тем не менее, я беспокоюсь, что просто сказать, что это «медленнее», было бы неуместно в исследовательской работе.

Я прав? Можно ли просто сказать, что один процессор «медленнее», или мне нужно сказать что-то другое? Что еще я мог сказать? Лучшее, что я придумал, это то, что у одного «меньше вычислительной мощности», чем у другого, или что у микроконтроллера «низкая вычислительная мощность». К сожалению, эти выражения не кажутся слишком популярными при поиске в Интернете.

Итак, что будет лучшим и академически правильным способом сказать это?

Позвольте мне посмотреть, смогу ли я прояснить несколько потенциальных заблуждений здесь.

Иногда люди думают, что, когда они пишут исследовательскую работу, им приходится использовать причудливый язык: недостаточно просто сказать, что они имеют в виду, скорее, это должно быть написано в академическом коде на более сложном языке. Или они думают, что использование больших слов заставит их звучать более авторитетно. Это не вариант. Во всяком случае, это приводит к документам, которые слишком помпезны и излишне трудны для чтения.

Вместо этого я предлагаю вам понять, что вы имеете в виду, а затем написать это. Не беспокойтесь о том, как это сказать (правильно ли вы используете слово в исследовательской работе). Не беспокойтесь о том, чтобы быть точным: выясните, что именно вы имеете в виду, а затем будьте точны в своей формулировке.

У тебя хорошая интуиция. Ваше сомнение в том, что один процессор работает медленнее, чем другой, действительно. (Но не потому, что в исследовательской работе нельзя сказать, что одна вещь медленнее, чем другая.) Проблема, которую я вижу в этой формулировке, заключается в том, что она не очень точна. Есть много вещей, которые могут означать «медленнее».

Что именно вы подразумеваете под «медленнее»? Чем медленнее? А откуда ты знаешь? Какие доказательства у вас есть? Вы можете определить это количественно? Как бы вы измерили «медлительность» количественным, оправданным способом?

Как только вы сможете ответить на эти вопросы, вы сможете понять, как написать что-то более убедительное в своей статье. Например, «процессор X на 20% медленнее в тесте SpecCPU, чем процессор Y» точнее, чем «процессор X медленнее, чем процессор Y», и подтверждает заявление с подтверждением.

Но сначала вам нужно точно определить, что вы подразумеваете под «более медленным» и почему это имеет значение для вашего аргумента, а затем вы можете выяснить, как быть более точным в том, что вы пишете, и какие доказательства вы можете предоставить, чтобы подтвердить свое утверждение. ,

Вам не всегда нужно будет писать с таким уровнем осторожности и точности. Иногда, когда вы просто предоставляете интуицию или фон, специфика не имеет большого значения, и тогда вы можете просто сказать, что X медленнее, чем Y. Но если это утверждение играет ключевую роль в вашей статье - возможно, это ключевая часть мотивации для вашей статьи, или это ключевая часть рассуждений, лежащих в основе дизайна вашей системы - тогда вам следует постараться быть как можно более точным и представить доказательства для утверждения.

Утверждать, что микропроцессор обладает «скоростью», очень и очень трудно в наше время.

Вы можете посмотреть на тактовую частоту, которая в настоящее время является в основном бессмысленным числом. Тем более что микропроцессоры больше не имеют одну тактовую частоту, а работают на разных скоростях в зависимости от многих обстоятельств. Вы можете посмотреть на количество ядер, что также бессмысленно, если мы не знаем, сколько ядер может использовать приложение. Можно взглянуть на архитектуру компьютера и положиться на претензии производителей скорости. Память компьютера может иметь разную скорость. Если памяти недостаточно, операционная система начинает замену памяти, что занимает много времени.

Если бы вы сказали «этот микропроцессор медленнее», без каких-либо объяснений, почему он медленнее для интересующего вас приложения, я был бы сомнителен и подумал бы, что вы не знаете, о чем говорите. Если бы вы сказали «у него меньше вычислительных мощностей», я бы подумал, что вы пытаетесь обмануть свой путь через бумагу. Если бы вы назвали это «менее производительным», как было предложено, все сомнения на моей стороне исчезли бы.

Запишите в своей статье, какие модели микропроцессоров вы сравниваете (все они имеют точные названия, так что все желающие могут посмотреть детали в любом случае), укажите все соответствующие спецификации (архитектура, тактовая частота, количество ядер, количество L1, L2 и L3 кэш), и объясните, почему один из них медленнее для обсуждаемой цели, основываясь на этих данных.

Вам, вероятно, нужно взять набор программ, скомпилированных и запущенных на разных платформах, и указать число «ускорения» для одной и другой для каждой программы. Вы могли бы дать упрощенный номер MIPS (пропускная способность в миллионах инструкций в секунду) для одного процессора по сравнению с другим, но это имеет смысл, только если они выполняют одни и те же инструкции (я полагаю, что это не так). Вы можете указать задержку до завершения программы.

Сравнение процессоров - это хорошо известная маркетинговая игра. У вас действительно нет четко определенного порядка, если у вас нет широкого сравнения, которое говорит об одном и том же во многих сравнениях.

Это ответ на вопрос, который вы задали, а не вопрос, который вас действительно волнует, но это казалось забавным упражнением: как одна попытка строго «доказать» (насколько это возможно), что один компьютер медленнее другого?

Я подумал об одном: вы пишете виртуальную машину, которая имитирует «медленный» процессор, и запускаете ее на «быстром» процессоре. Если вы можете утверждать, что любая операция, выполняемая «медленным» процессором, занимает по меньшей мере столько же времени, сколько и та же операция, которую выполняет виртуальная машина на быстром процессоре, то вы доказали, что она медленнее. Потому что даже если есть какая-то программа А, которая напрямую работает на «быстром» процессоре, мы всегда можем запустить А на виртуальной машине на «быстром» процессоре. Таким образом, для любой программы «быстрый» процессор может запустить его быстрее, выбрав лучший вариант - запускать его как на родной, так и на виртуальной машине.

Конечно, доказательство части «если можешь спорить ...» было бы невероятно сложно для полноценной современной машины. Но, возможно, можно поспорить, сравнив каждую примитивную операцию (как каждая машинная инструкция) в обоих случаях. (Такие проблемы, как разный размер кэша, вероятно, сделали бы это бесполезным.) Другая проблема заключается в том, что на практике знание того, будет ли программа работать быстрее на одном процессоре или на другом, может быть неразрешимым, но теоретически вы все еще показали, что один процессор быстрее, чем Другой.

Вы можете просто быть прямо с этим. Вы закончили это делать, медленное - правильное слово для этого. Тем не менее, более формальный контекст был бы хорош.

В качестве примера:

Данные X подтверждают, что Y обрабатывает медленнее, чем Z

«менее эффективный» - отличный способ сказать это, если точные показатели производительности не влияют на ваши результаты. Например, вы можете написать что-то вроде:

Таблица X показывает, что эта реализация выполняется в режиме реального времени на процессоре Xeon, используемом для тестирования производительности. Если будет использоваться менее производительный процессор, такой как микроконтроллер ARM Cortex M, популярный во встроенных системах с батарейным питанием, то следует изучить дополнительные оптимизации.

Термин «менее производительный» аккуратно объединяет все факторы, влияющие на вас: тактовую частоту, архитектурную эффективность, размеры кэша, задержку памяти и т. Д.