理解性能提升By阿姆達爾定律(Amdahl‘s law)
阿新 • • 發佈：2018-06-03
加速比 阿姆達爾定律 性能優化 並行程序 多線程 我們在進行系統優化完成後，怎麽評估優化的效果呢？最簡單的方式是測量系統優化後耗時和優化前耗時的比例，這也叫加速比S(Speed Up)。
阿姆達爾定律在理解性能優化具有重要指導意義。優化前系統總耗時To(old)，優化後系統總耗時Tn(new),加速比S=To/Tn。
通過下面這張圖理解：（α為待提速部分原來耗時比例）
阿姆達爾定律在理解性能優化具有重要指導意義。優化前系統總耗時To(old)，優化後系統總耗時Tn(new),加速比S=To/Tn。
通過下面這張圖理解：（α為待提速部分原來耗時比例）
S = To/Tn = 1 / (1-α)+α/k
當待優化部分提速無窮倍(k接近無窮大,不耗時間)時候，S = 1 / (1-α) , 也就是說，比如α=60%，如果系統中60%的部分能提速到不花時間，那麽獲得最高的加速比仍然只有1/0.4=2.5，系統才能提速2.5倍。也就是Amdahl‘s law的主要觀點：要想顯著加速整個系統，必須提升全系統大部分的速度。
我們在刻畫並行程序的時候，理想情況是隨著cpu核數增加，期望運行時間會線性下降。也就是說，期望線程數加一倍，運行時間就會減一半。
如圖：
實際情況：
理想情況：
關鍵刻畫性能提升的指標是加速比，舊時間/新時間，隨著線程增加，時間對應減少，實際情況，隨著線程增加，運行時間可能會增加，因為有了線程上下文切換的開銷。
參考：
阿姆達爾定律： https://en.wikipedia.org/wiki/Amdahl%27s_law
加速比： https://en.wikipedia.org/wiki/Speedup
理解性能提升By阿姆達爾定律(Amdahl‘s law)