Jedan vanredni profesor stalno nam govori isto: „Vi ste analitičari. Morate se kretati modernim arhitekturama mašina. Morate naučiti kako odabrati hardversku platformu, jer je brzina obrade podataka i izvršavanja aplikativnih programa ključni faktor za posao. Stoga će tema današnjeg predavanja biti mikroinstrukcija za dohvaćanje operanada iz memorije u procesorima treće generacije”. Mislim da razumijete koliko ćemo duboko proučavati moderne hardverske platforme =).

Pomislio sam (što je već samo po sebi odlično): “ Na osnovu kojih kriterijuma, koje pristupe odabrati za hardversku platformu? Po kojim principima, korporacije biraju ili treba izabrati hardver za svojeIT infrastrukture?" Nisam našao konkretne odgovore na sva pitanja, ali sam pronašao članak „Optimizacija procesa odabira hardverske platforme za kritične poslovne aplikacije“ i odlučio da vas upoznam sa najzanimljivijim. A pošto je link na Elashkin Research potreban kada koristite materijale na sajtu, rado ću ga staviti - http://www.elashkin.com:

Obavezna operacija uz bilo kakvu implementaciju ili promjenu postojećeg informacionog sistema je procjena potrebnih performansi sistema i planiranje potrebnih računarskih resursa za njegovu implementaciju. Trenutno ne postoji tačno rešenje ovog problema u opšti pogled a ako, uprkos njegovoj složenosti i cijeni, takav algoritam predloži proizvođač, onda će čak i male promjene u hardveru, verziji softvera, konfiguraciji sistema ili broju ili standardnom ponašanju korisnika dovesti do značajnih grešaka. Međutim, postoji nekoliko načina za procjenu hardverske i softverske konfiguracije potrebne za postizanje potrebnih performansi. Sve ove metode mogu se primijeniti u procesu odabira, ali potrošač mora razumjeti njihova područja primjene i ograničenja. Većina postojeće metode procjene učinka se temelje na određenoj vrsti testiranja. Može se razlikovati dva glavna tipa testiranje: komponenta i integral... At testiranje komponenti vrši se testiranje pojedinih komponenti rješenja, u rasponu od performansi procesora ili podsistema za pohranu informacija do testiranja performansi servera u cjelini, ali bez tereta u vidu određene poslovne aplikacije. Integralni pristup karakteriše procena performansi rešenja u celini, kako njegovih softverskih tako i hardverskih delova. U ovom slučaju mogu se koristiti i poslovna aplikacija koja će se koristiti u konačnom rješenju i neki model aplikacija koje emuliraju neke standardne poslovne procese i opterećenja. Klasifikacija testova kompanije Elashkin Research zasniva se na poređenju hardvera i softvera koji se koristi u testovima i planira se instalirati na lokaciji korisnika. U skladu s ovom klasifikacijom, mogu se razlikovati sljedeće vrste testova:

Pogledajmo detaljnije svaku grupu testova. Postoji ogroman broj univerzalni testovi(SPECint2000 za celobrojno orijentisane operacije, SPECfp2000 za operacije sa pokretnim zarezom, itd.), ali najpoznatiji od njih su testovi TPC(Vijeće za uspješnost obrade transakcija). TPC je nezavisna, neprofitna organizacija posvećena istraživanju obrade transakcija i performansi sistema za upravljanje bazama podataka (DBMS) i širenju objektivnih i ponovljivih informacija o performansama u TPC merilima za računarsku industriju. Najčešće korišćeni testovi ove organizacije u industriji su TPC-C (testovi obrade transakcija) i TPC-H (upiti skladišta podataka). Sama procedura ispitivanja uključuje jasnu standardizaciju i obavezno ponašanje revizija od strane nezavisne certificirane kompanije. S druge strane, sami testovi su krajnje pojednostavljeni i značajno se razlikuju od stvarnih sistema. Sa naše tačke gledišta, ovi testovi daju isključivo važna informacija za upoređivanje različitih hardvera i softverska rješenja, omogućavaju vam da ih međusobno uporedite, ali nisu primjenjivi za odabir određenog sistema za rješavanje problema korisnika. Specijalizirani testovi su mnogo precizniji. Ovi testovi koriste softver koji se može koristiti u projektu. Najpoznatiji testovi SAP benchmark... Prilikom testiranja po SAP metodologiji testira se rad svih sistema i podsistema: procesora, I/O, mrežnog saobraćaja, rukovanja greškama i dr. Svaki Standardna SAP aplikacija sastoji se od skupa izvršnih skripti koje simuliraju tipične transakcije i poslovne procese koji odgovaraju uobičajenim scenarijima za rad sa sistemom. SAP nudi skup testnih podataka za testiranje. Da bi SAP testovi performansi bili usklađeni realnim uslovima eksploatacije i mogu se koristiti za dimenzioniranje, simuliraju ponašanje klijenta koji ispunjava standardne obrasce. Svakom takvom simuliranom klijentu dato je 10 sekundi odgode prije izvođenja sljedećeg koraka u dijalozima, što odgovara prosječnom stvarnom vremenu razmišljanja živih iskusnih operatera. Tokom testova, broj simuliranih klijenata koji rade istovremeno se stalno povećava sve dok vrijeme odgovora online sistema ne pređe 2 sekunde specificirane u specifikaciji testa. Takvo opterećenje je mnogo u skladu sa stvarni sistemi nego opterećenje u TPC testovima, jer uzima u obzir činjenicu da je prihvatljivo vrijeme odziva sistema važnije za rad od ukupan broj sprovedene transakcije. Ova relativno mala promjena ima odlučujući učinak na postavke sistema i na opterećenje svih njegovih komponenti, čineći ga što bližim stvarnom korisničkom iskustvu. Kao rezultat toga, specijalizovani testovi, a posebno SAP benchmark, su pogodniji za procjenu performansi serverskih platformi. Zbog fokusa testova na razumijevanje njihovih rezultata od strane donosilaca odluka i ne zahtijeva razumijevanje tehničkih detalja i termina, rezultat testa je broj potpuno obrađenih poslovnih transakcija. Takve operacije mogu biti: broj unesenih narudžbi, broj proizvedene robe, broj naloga za montažu, itd. Generalno, ovakvi testovi su mnogo bliži pravi zivot, ali takođe imaju niz nedostataka... Prije svega, riječ je o malom broju aplikacija za koje su takvi testovi razvijeni. Uz SAP benchmark, može se spomenuti Oracle Applications Standard Benchmark, PeopleSoft testovi, Siebel i niz drugih aplikacija. Ako planirate koristiti druge aplikacije ili nestandardni hardver i softverske aplikacije, onda i ovi testovi nisu baš informativni. Osim toga, hardverska konfiguracija, kao i kod TPC testova, fokusirana je na postizanje maksimalne performanse i razlikuje se od onih konfiguracija koje će se koristiti u stvarnom projektu.

Čak više tačne rezultate može se nabaviti u pilot testovi... U okviru ovakvih projekata, predstavnici proizvođača ili sistem integratora testiraju i konfigurišu aplikaciju na opremi koja je što bliže sistemu kupca. U ovom slučaju se koriste najprecizniji podaci o profilima opterećenja za primjenu i dobivaju se najtočnije preporuke za odabir. osim toga, pilot testovi za optimizaciju performansi aplikacije finim podešavanjem parametara operativnog okruženja i posebne konfiguracije serverske platforme. Važan primijenjen rezultat pilot testiranja je mogućnost korištenja njihovih rezultata za izgradnju modela ponašanja sistema pod različitim opterećenjima i kao rezultat toga, metodologije za proračun potrebne konfiguracije servera za uslove rada u projektu korisnika. Ovaj proces se zove dimenzionisanje(dimenzioniranje). Određivanje veličine se zasniva na određenim matematičkim modelima na osnovu broja korisnika, propusnog opsega, procesorske snage i testova performansi. Izbor modela za proračun zavisi od toga koliko je informacija dostupno o uslovima rada aplikacije u preduzeću kupca. Kako više informacija o ponašanju korisnika, vrstama njihovih zahtjeva i transakcija, aktivnostima tokom određenom periodu i učestalosti prikupljenih zahtjeva, točnije možete izgraditi model aplikacije i odabrati optimalnu konfiguraciju serverske platforme.

Upoređujući sve navedene metode međusobno, može se primijetiti da u seriji univerzalni - specijalizovani - pilot testovi povećava se tačnost procjena potrebnih performansi i, shodno tome, valjanost izbora. sa naše tačke gledišta, proces selekcije treba da se zasniva na svim vrstama testova, ali svaki test ima svoje područje primjene. TPC testovi i drugi univerzalni testovi omogućavaju vam da odaberete platforme koje najviše obećavaju i uporedite ponude različitih proizvođača, ali su samo referentne informacije koji ne uzima u obzir specifičnosti poslovanja. Specijalizirani testovi vam omogućavaju da preciznije odaberete određeni model servera i konfiguraciju. Međutim, najinformiranije odluke se donose samo na osnovu rezultata testovi opterećenja... Samo oni vam omogućavaju da optimalno konfigurišete odabranu serversku platformu i podesite je za maksimalne performanse.

„Performanse sistema su jedan od ključnih aspekata funkcionisanja informacionu infrastrukturu... Međutim, ovo je jedan od najtežih i najsloženijih problema. Mnogi teški trenuci leže u području delikatne interakcije softverskih i hardverskih komponenti sistema i za njihovo razumijevanje nema dovoljno iskustva samo sa softverskim ili hardverskim slojem. Nažalost, mali je broj stručnjaka koji razumiju dubinske procese u ovakvim sistemima, dok je samo kroz dubinsku optimizaciju moguće postići rast produktivnosti za desetine, stotine, pa i hiljade posto. Utjecaj kompetentnog izbora platforme i njene optimizacije na ekonomske parametre funkcionisanja sistema i povrat ulaganja teško je precijeniti, ali je dosadašnja praksa u industriji odabira softverskih i hardverskih platformi i njihove konfiguracije vrlo daleko od savršenog. Ovo je tim više iznenađujuće što u otvoreni pristup postoji obilje činjeničnih informacija o učinku različiti sistemi i rezultate ispitivanja, ali da bi se koristio, potrebno je razumjeti uslove i principe testiranja, suštinu procesa koji se odvijaju u takvim sistemima, te ograničenja i prednosti svake metode..." Mikhail Elashkin, direktor Elashkin Research

„Funkcija moderan pristup IT-u sa poslovne strane je da IT infrastruktura više nije pomoćna, skupa. Danas je to dio samog poslovanja. Vidimo kako kupci prestaju da tretiraju naše usluge sa stanovišta "servera sa ovim ili onim brojem procesora, količinom RAM-a, diskova itd." Sada su nam postavili sasvim druge zadatke. "Moram obraditi 25.000 dokumenata na sat." "Moram biti u mogućnosti pokrenuti 30 rukovatelja u isto vrijeme." „Moram da podržim režim rada 28 grana "- to su tipični zahtjevi savremeno poslovanje... Kako to možemo reći ovu opremu zadovoljava zahtjeve kupca? Sigurno ne iz industrijskih mjerila. Najtačniju procjenu možemo dobiti iz rezultata stres testova. Ovo je posao za prave profesionalce, koji su duboko upućeni u aplikativni i sistemski softver, sa oštrim osjećajem za hardver. Naša kompanija ima specijalizovanu ekspertsku grupu koja se bavi testiranjem aplikativnog softvera. Samo na osnovu njenih stručnih procjena, možemo garantirati kupcu da će se predloženo rješenje nositi sa zadatkom koji joj je dodijeljen..." Vjačeslav Elagin, kompanija I-Teco, direktor Centra kompetencija.

PS: Ja sigurno ne znam kako se prevodi sa francuskog, ali je jako smešno...
________________
Naručite sakupljanje građevinskog otpada na www.grigus.ru. Rade veoma brzo i profesionalno. Kućni otpad, građevinski otpad - sve se odvozi kamionima i kamionima KAMAZ. Uklanjanje kanti za smeće.

Ovaj unos je objavljen 23. novembra 2006. u 00:52 i nalazi se pod.

Hardverske platforme

Kompatibilnost hardverske platforme znači da se računari sastoje od jedinica i uređaja koji imaju isti komandni sistem i kodiranje podataka, te stoga mogu biti zamjenjivi. Iako nije neophodno - ako se uređaji jako razlikuju u tehničke specifikacije, onda se jedno ne može zamijeniti drugim. Ali za različite hardverske platforme, sve komponente su potpuno različite i nekompatibilne.

Sada su preostale samo dvije konkurentne hardverske platforme za PC: IBM PC i Apple Macintosh (Slika 3) Štaviše, IBMPC jasno dominira, preko 90% računara pripada ovoj platformi. Nekada je Apple Macintosh bio pogodniji za grafiku i izdavaštvo, ali sada su mogućnosti obje platforme jednake. ipak,

Apple računari ne nestaju, ali ipak nalaze upotrebu.
Za servere visokih performansi, ili obrnuto - primitivne čipove, postoje i druge hardverske platforme: SunMicrosystems, Compaq, HewlettPackard, itd.

U hardverskoj konfiguraciji računara važnu ulogu plays princip otvorene arhitekture... Ovo je konstrukcija računara na modularnoj osnovi, kada svi isti tip računarskih uređaja imaju:

1. međusobno usaglašeni protokoli (standardi) prenosa podataka;

2. standardne geometrijske dimenzije i objedinjene spojnice za spajanje.

Otvorena arhitektura omogućava Nadogradite(Nadogradnja), tj. nadogradnju vašeg računara jednostavnom zamjenom nekih uređaja drugim, bez utjecaja na sve ostalo.

Umjesto zastarjelog uređaja, stavili su novi, sa najbolji parametri i spojite na isti konektor. Operativni sistem registruje novi uređaj i definiše ga najbolji vozači... Ako nisu unutar OS-a, onda potrebni drajveri uzeto od vanjski mediji ili sa interneta. Nakon toga računar počinje da radi sa nekoliko puta boljim parametrima. Jednostavna i efikasna procedura.

Zamjena jednog hardverskog uređaja drugim, sa najbolje karakteristike u određenoj mjeri provodi u bilo kojem tehnički uređaji, ali nigdje ne dostiže takve razmjere kao u kompjuterskoj tehnici. Na primjer, teško je zamisliti automobil u kojem se novi dijelovi motora i mjenjača zamjenjuju zastarjelim, zbog čega se snaga automobila povećava nekoliko puta.

Nadogradnja ima svoja ograničenja, i to na vrlo stari kompjuter ne možete obući sve najmodernije. S vremena na vrijeme se pojavljuju fundamentalno novi standardi povezivanja, stari sistemske sabirnice prestane da se proizvodi, standardi se menjaju osnovni uređaji, kao što je matična ploča. I tada nadogradnja postaje besmislena, lakše je kupiti novi računar.

IBMPC platforma je otvorene arhitekture, dok je Apple zatvoren.

Otvorena arhitektura je upravo ono što je IBM platformi svojevremeno omogućilo da zauzme vodeću poziciju u proizvodnji računara i porazi konkurenciju. A sada su kompjuteri na IBM platformi dominantni u svijetu.

Međutim, sam IBM je, uvodeći otvorenu arhitekturu svojih proizvoda, uspješno riješio taktičke probleme, ali je strateški izgubio. Uređaji otvorene arhitekture za IBM kompjuteri počeo da pravi stotine kompanija širom sveta - u Americi, Evropi, Aziji. Ne postoji zakonska zabrana za ovo. A tehnički otvorena arhitektura sabirnice to čini prilično lakim.

Kao rezultat toga, IBM je prestao da bude jedini lider u proizvodnji računarske tehnologije. Postala je samo jedna od najvećih korporacija u prvih pet proizvođača.

1. Hardverska rješenja- to su posebne kartice koje nose dodatni procesor, RAM i video memoriju druge hardverske platforme. U stvari, oni su poseban računar priključen na postojeći PC. Kao i običan računar, može biti opremljen bilo kojim operativnim sistemom po izboru korisnika i odgovarajućim softverom. Istovremeno, možete se lako prebacivati ​​između dva operativna sistema, razmjenjivati ​​datoteke između njih i obavljati druge operacije, dok performanse oba sistema ostaju visoke i ne utiču jedni na druge, jer praktično nemaju zajedničke resurse, osim miš, tastatura i monitor. Glavni nedostatak takvih ploča je njihov visoka cijena, iako nešto manji od samostalnog računara.
2. Softverska rješenja su specijalno napisani programi za emulator koji vam omogućavaju da pokrenete softver razvijen za jednu vrstu personalnog računara na drugom računaru. Postoji nekoliko vrsta emulatora:
   • emulatori-izvršioci omogućavaju vam pokretanje programa napisanih za druge operativne sisteme;
   • hardverski emulatori reprodukovati stvarno PC sa svim njegovim hardverskim i softverskim karakteristikama. U ovom slučaju korisnik dobija apsolutnu kontrolu nad svojim virtuelnim računarom i može na njemu da obavlja skoro sve operacije kao na pravom računaru. Nedostatak ovih emulatora je sporost;
   • emulatori operativnog sistema omogućavaju vam da reprodukujete na računaru operativni sistem koji nije kompatibilan sa datom hardverskom platformom. Primjer takvog emulatora je emulator operacijske sobe Windows sistemi koji omogućava Macintosh računaru da pokreće operativni sistem napisan za IBM-kompatibilan PC. Ovi programi rade nešto brže od hardverskih emulatora, ali imaju mnoga ograničenja. Na primjer, korisnik ne može sam izabrati operativni sistem.

Prema zvanična definicija predložio OSHWA.org: „Otvorena hardverska rješenja su rješenja čiji je dizajn javno dostupan i otvoren za proučavanje, modifikaciju, distribuciju, prodaju. Ovo se odnosi i na samo rješenje i na njegove derivate i sastavni dijelovi... Početni podaci projekta i njegovih komponenti moraju biti predstavljeni u formatu koji omogućava njihovu dalju modifikaciju. V idealna opcija otvoreni hardver koristi lako dostupne alate i materijale, standardnim procesima, otvorenu infrastrukturu, besplatni sadržaj i alate za razvoj otvorenog koda izvorni kod kako bi korisnicima pružili maksimalnu slobodu da ga koriste."

Ovdje je vrijedno napomenuti da hardverske platforme otvorenog koda nisu potrebne da nude besplatne alate za razvoj. Razvojni alati znače širok raspon Alati za dizajn i otklanjanje grešaka u rasponu od instrumenata (multimetara, osciloskopa) i integrisanih okruženja (IDE) do uslužnih programa zasnovanih na vebu koji pružaju funkcionalno upravljanje projektima. Važno je napomenuti da mnoge od poznatih platformi otvorenog koda kao što su Arduino, LaunchPad, BeagleBone i STM Nucleo pružaju besplatne softverske biblioteke, primjeri koda, pa čak i cijeli okviri poput Arduino IDE ili mbed.org.

Neki razvojni alati su sami po sebi platforme otvorenog koda, što ih čini prilično pristupačnim zbog njihove relativno niske cijene. Primjer je univerzalna mjerna ploča Red Pitaya koja radi ispod Linux menadžment... Zapravo, Red Pitaya je mjerni kompleks koji zamjenjuje laboratorijsku opremu koja je zbog visoke cijene nedostupna običnim korisnicima. Red Pitaya nudi programerima analogne ulaze sa brzinom mjerenja do 125 MSPS i izlaze sa brzinom mjerenja od 100 KSPS. Ovo univerzalno mjerni uređaj može djelovati kao niz standardnih instrumenata, kao što su: osciloskop sa propusnim opsegom od oko 50 MHz, analizator spektra, LCR mjerač impedancije, Bode analizator, teslametar, generator funkcija sa 14-bitnom rezolucijom, uključujući pogodan za audio, itd. .d. Za prikaz rezultata mjerenja, Red Pitaya se povezuje na tablet, PC ili pametni telefon. Dodajte modul za proširenje senzora i možete spojiti Red Pitaya na Arduino ploče i senzori SEEED Studio Grove, koji dodatno proširuju funkcionalnost ovog mjernog kompleksa.

Rice. 1. Univerzalni merni sistem Red Pitaya je primjer otvorene hardverske platforme i izuzetno je pristupačna. Crvena Pitaya ima funkcionalnost osciloskopa, spektralnog analizatora, merača impedance, Bode analizatora, teslametra, kao generator funkcija itd.

Red Pitaya ploča je predstavljena na internet platformi Kickstarter 2013. godine. To je postalo spin-off za kompaniju koja razvija instrumente za akceleratore čestica. Kao takav, Red Pitaya je open source i softverski omogućen alat za mjerenje i upravljanje. vizuelno programiranje... Red Pitaya podržavaju Matlab, LabView, Python i Scilab. Zahvaljujući svom otvorenom izvornom kodu, Red Pitaya se može proširiti dodatnim korisničkim funkcijama i uslužnim programima.

Mnoge platforme otvorenog koda također se mogu pretvoriti u razvojne alate. Na primjer korištenjem Arduino UNO možete kreirati digitalni logički analizator. Međutim, treba napomenuti da to nije glavna funkcija ovakvih platformi. U stvari, većina rješenja otvorenog koda dizajnirana je da vam pomogne u testiranju, otklanjanju grešaka i rješavanju problema. U ovom slučaju, čak i najbolja ploča za otklanjanje grešaka je beskorisna ako za nju nema potpune i detaljne dokumentacije.

Pogledajmo najčešće alate koji se koriste pri radu sa hardverskim platformama otvorenog koda.

1. Prvi alat za dizajn je možda najvažniji i najmanje „tehnički“. Ovo je obična olovka. To je olovka koja vam omogućava da trenutno "utjelovite" zamišljene ideje na papiru, označite rezultate testiranja i popravite promjene kako biste vratili cjelokupnu sliku projekta u narednim mjesecima ili čak godinama kasnije.
2. Oprema. Ovo uključuje širok spektar alata, u rasponu od mjernih instrumenata (multimetara, osciloskopa) do organizatora za pohranu elektronske komponente... Nažalost, hardver je daleko od besplatnog, ali ako ste bliski zajednici programera, posuđivanje jednog ili drugog mjernog uređaja neće biti problem. Osim toga, mnogi alati su sada dostupni putem internetske kupovine i prodaju se po vrlo niskim cijenama.
3. Nije lako programirati u mašinskom kodu, pa se kompajleri i interpretatori koriste za kreiranje ugrađenog softvera, omogućavajući programerima da pišu programe koristeći jezici visokog nivoa ili čak raditi grafičko programiranje.

Još jedan alat za razvoj ugrađenog softvera su integrisana okruženja (IDE). IDE su softverske platforme koji kombinuju uređivač izvora, kompajler/interpretator, debuger, alat za automatizaciju izgradnje, a ponekad i alate za testiranje. Mnogi okviri vam omogućavaju da otklonite greške u svom kodu i analizirate kako on radi na stvarnim uređajima. Postoje alati koji pomažu u vizualizaciji performansi uređaja i izvođenju simulacija prije nego što se izgradi pravi prototip. IDE-ovi uvelike pojednostavljuju i ubrzavaju proces razvoja.

Alati za razvoj i uređivanje softvera obično se kreiraju za specifične procesorske jezgre. Za većinu ploča, proizvođači određuju koje razvojno okruženje će koristiti.

Pogledajmo glavne tipove IDE-a koji se koriste za kreiranje ugrađenog softvera:

1. Besplatna integrisana razvojna okruženja (IDE) kao što su Arduino IDE, Energia IDE za TI LaunchPads, koja se mogu besplatno preuzeti sa veb lokacije proizvođača i instalirati na vaš računar.
2. Online IDE za koje nije potrebna instalacija na računaru, ali im je potreban pristup internetu. Njihove prednosti su što ne zahtijevaju ažuriranja i ne zauzimaju prostor na vašem tvrdom disku. Primjer takvih programa je Mbed.org.
3. Plaćena razvojna okruženja. Kao što je gore pomenuto, prevodioci vam omogućavaju da radite sa njima određeni tip procesorske jezgre, tačnije, sa određenim skupom specifičnih procesora/mikrokontrolera. Na primjer, ako koristite par procesora sa ARM jezgro® Cortex® -M4, onda situacija kada jedan procesor podržava IDE, a drugi ne, može se pokazati sasvim realnom. Stoga, prije kupovine IDE, trebali biste provjeriti da li je ciljni procesor na listi podržanih uređaja. Primeri plaćenih razvojnih okruženja su Keil iz ARM-a i IAR Embedded Workbench iz IAR Systems.
4. Besplatno probne verzije vremenski ograničena plaćena okruženja. Mnogi IDE kao što su IAR i Keil imaju besplatne probne verzije sa ograničenim vremenom besplatan rad... Poslije probni period završi, program je blokiran i zahtijeva kupovinu licence.
5. Besplatne verzije plaćenih okruženja s ograničenom funkcionalnošću. Postoje ograničene verzije plaćenih okruženja sa smanjenom funkcionalnošću. Primjer takvog okruženja je Keil sklop za STM32L0 mikrokontrolere s ograničenom veličinom koda.
6. Besplatna okruženja otvorenog koda kao što su različita GNU rješenja. Eclipse IDE je primjer slobodnog okruženja. Eclipse IDE vam omogućava da dodate dodatke koji podržavaju različite programske jezike kao što su C++ ili Python. Treba napomenuti da su u većini slučajeva besplatni prevodioci inferiorni u odnosu na svoje komercijalne kolege u pogledu kvaliteta optimizacije koda. Međutim, vremenom se ovo zaostajanje smanjuje.
7. Mikrokontroleri dolaze od proizvođača u neprogramiranom obliku. Za fizički "firmver" programa potreban je poseban uređaj - programator. Izuzetak su mikrokontroleri koji imaju ugrađeni bootloader (bootloader). Bootloader je mali ugrađeni program koji vam omogućava da programirate mikrokontrolere koristeći jedan od popularnih USB, UART, CAN, itd. interfejsa.

Razmotrimo opcije za programiranje mikrokontrolera bez ugrađenog bootloadera.

• Mnoge popularne ploče (kao što su LaunchPad i Nucleo) imaju ugrađene programere. Ovo im omogućava da se povežu sa računarom preko USB-a i vrši programiranje.
• Za ploče koje nemaju ugrađeni programator, morate koristiti programiranje unutar sistema (ISP). Za ovo je potreban eksterni programer. Obično se programator povezuje na PC preko USB ili COM porta, a na mikrokontroler preko posebnog programskog interfejsa (SWIM, JTAG, SPI, UART, itd.). Primeri uključuju ST-LINK / V2-1 programator za STM32 / STM8 mikrokontrolere iz STMicroelectronics, programatore iz Atmela za AVR mikrokontrolere, programatore iz Microchipa za mikrokontrolere iz PIC familije.

Rice. 2. STM32 Nucleo je odličan primjer otvorene platforme. Nucleo ploče dolaze sa ugrađenim ST-LINK / V2-1 debugerom (označeno crvenom bojom)

1. Debuggers. Debugger je skup alata koji omogućava programerima da prate izvršavanje programa i identifikuju greške u svom kodu. Debager se sastoji od tri glavna dijela: programskog dijela koji se izvršava u IDE, hardver implementiran u mikrokontroler, hardver implementiran u poseban uređaj koji se naziva i debager. Ovdje je vrijedno napomenuti da za sve moderne mikrokontrolere programator i debuger predstavljaju isti uređaj. Stoga, na primjer, za programiranje i otklanjanje grešaka STM32 / STM8, ST-LINK / V2-1 programator / debugger će biti dovoljan.

Pogledajmo neke od ključnih elemenata i alata koji se koriste prilikom otklanjanja grešaka u ugrađenim sistemima:

• GDB ili GNU Debugger su popularni softverski programi za otklanjanje grešaka sa kojima se radi različitim jezicima programiranje. Mnogi od njih podržavaju “ daljinski način rada", Što vam omogućava da kontrolišete uređaj na kojem se otklanjaju greške pomoću aplikacije koja radi na računaru.
• JTAG je interfejs koji je prvobitno razvijen za testiranje ugrađenih sistema, ali je kasnije "de facto" postao industrijski standard. JTAG se danas široko koristi, uključujući i otvorene platforme.
• Tačke prekida se koriste za prekid izvršavanja programa na prava mjesta... Ova funkcija je neophodna za detaljno razmatranje konteksta, na primjer, stanja I/O portova, sadržaja registara itd. Još jedan korisna funkcija debuggers je mogućnost korak po korak otklanjanja grešaka u programima.
• Open OCD (Open On-Chip Debugger) je paket otvorenog koda koji pruža ugrađeno otklanjanje grešaka, programiranje u čipu i testiranje za veliki broj platformi, čineći Open OCD privlačnim za mnoge proizvođače čipova. Open OCD podržava mnoge programe za otklanjanje grešaka, uključujući JTAG.

1. Alati za praćenje grešaka i kontrolu verzija

• Imati alat za praćenje grešaka je obavezan uslov za otvorene platforme bez obzira na broj programera i korisnika. Dostupni su mnogi alati za praćenje grešaka. Na primjer, Bugzilla ili Mantis BT se mogu besplatno preuzeti i instalirati na servere, a postoje i usluge koje mogu pružiti hosting uz nominalnu naknadu.
• Sistemi kontrole verzija su još jedan alat koji je kritičan za otvorene platforme, posebno jer otvorene platforme uključuju mnoge korisnike i programere koji rade zajedno. Alati kao što su Git i Subversion jesu popularni sistemi kontrola verzija i sadržaja. Usluge slične GitHubu pružaju hosting sadržaja projekta, praćenje grešaka i kolaborativne preglede koda.

Otvorene hardverske platforme pomažu da se pojednostavi proces razvoja i značajno smanji njegov trošak. Istovremeno, platforma mora imati pouzdane i jeftine alate za razvoj i otklanjanje grešaka, inače je malo vjerovatno da će izazvati interes među korisnicima.

Umjesto zaključka, još jedna misao poslije

Vrlo često se programeri ograničavaju na to da postanu stručnjaci unutar jednog procesora ili mikrokontrolera. Naravno, temeljno proučavanje svih registara i karakteristika procesorskog jezgra je veliki plus za konkretan projekat. Međutim, vrijedi napomenuti da tehnologija ne miruje, a sposobnost brzog prilagođavanja različitim platformama mnogo je vrijednija vještina od poznavanja svih zamršenosti jednog jedinog rješenja. Otvoreni projekti uvelike pojednostaviti tako veliku obuku smanjenjem troškova i vremena. Pokušajte steći iskustvo s Arduinom, stavite ruke PIC mikrokontroleri, rad sa eksternim programatorom! Ovaj proces samoobrazovanja može čak pomoći i neiskusnim studentima da se zaposle, na primjer, ako se "upale" na bilo kojem forumu. Mastering različita rješenja i arhitekture će usavršiti vaše vještine samostalnog učenja za dugu i uspješnu karijeru.

Uvod Nakon što smo otkrili mogućnosti modernih grafičkih kartica u 3DMAX-u, vrijeme je da se provedu isti testovi za upoređivanje modernih jednoprocesorskih hardverskih platformi.
Trenutno postoje samo dvije porodice procesora na masovnom tržištu koje se mogu smatrati "perspektivnim" - platforme Socket478 i Socket462 (SocketA). Neću razmatrati „zastarele“ platforme zasnovane na procesorima za Socket370 i Socket423, jer nema smisla kupovati jednoprocesorske sisteme zasnovane na ovim procesorima za rad u 3DMAX-u.
Naravno, već kupljeni sistemi bazirani na oba Socket370 procesora bazirani na Tualatin jezgri i 512Kb L2 keš memorije, kao i sistemi bazirani na starijim Socket423 procesorima omogućavaju vam efikasan rad u 3DMAX-u. Međutim, cijena ovih "zastarjelih" sistema danas ih čini neisplativim, jer sistemi bazirani na ovim procesorima nemaju prednost u performansama ili su čak inferiorni u odnosu na sisteme bazirane na Socket478 i Socket462 procesorima po istoj cijeni. To je posljedica Intelove politike zamjene “zastarjelih” procesorskih linija novim “obećavajućim”, što se očituje u bržem ažuriranju “obećavajućih” procesorskih linija i, shodno tome, bržem snižavanju cijena procesora u ovim “perspektivnim” linije.
Najproduktivniji čipsetovi za Socket478 i Socket462 procesore, matične ploče na kojima su danas široko dostupne, su i850 i Apollo KT266A. Danas nema smisla graditi platforme na matičnim pločama sa i845D čipsetom koji podržava PC2100 DDR SDRAM, budući da PC800 RDRAM trenutno košta isto ili čak jeftinije od PC2100 DDR SDRAM-a, dok pruža primjetno veće performanse.

Dakle, u ovom članku ćemo razmotriti performanse sistema zasnovanog na matičnoj ploči sa i850 (Abit TH7II) čipsetom i Pentium4 procesorima - 2.2GHz, 2.0GHz sa 512Kb L2 keš memorije (Northwood jezgro) i Pentium4 procesorima - 2.0GHz, 1.7GHz sa L2 keš nivoom 256Kb (Willamette jezgro). Prije svega, zanimljivo je povećanje performansi koje se može postići udvostručenjem L2 keš memorije.Vidjećemo i koliko su Pentium4 procesori skalabilni, tj. Da li povećanje brzine takta obezbeđuje uporedivi dobitak u performansama.
Za poređenje sa ovim sistemom odabrao sam platformu koja se sastoji od matične ploče bazirane na Apollo KT266A čipsetu (Epox 8KHA+) i AthlonXP 2000+ procesora (realna frekvencija takta - 1667Mhz). Uzeo sam samo jedan procesor za Socket462 zbog činjenice da je AMD dosta zaostajao za Intelom u procesu povećanja taktnih frekvencija svojih procesora, a frekvencija takta ovog "top" procesora je čak niža od brzine takta mlađeg Pentiuma4 procesor, razmatran u ovom materijalu.

Opis hardverskih konfiguracija

Za stopu indikatori brzine Koristio sam iste testove kao u prethodnim recenzijama. Da vas podsjetim da sam proizvođač softvera preporučuje ove benčmarkove za testiranje u 3D Studio MAX-u.
Počevši od ovog članka, odbio sam testirati s uključenim anti-aliasingom linija, budući da sve moderne video kartice izvode anti-aliasing linija bez gubitka performansi.

Platforma #1:

Procesor - Pentium 4 2,2GHz (512Kb L2), Pentium 4 2,0A GHz (512Kb L2), Pentium 4 2,0GHz (256Kb L2), Pentium 4 1,7GHz (256Kb L2).
Matična ploča - Abit TH7II (i850)
Memorija - 1024Mb PC800 RDRAM

Platforma #2:

Procesor - AthlonXP 2000+ (1667Mhz)
Matična ploča - Epox 8KHA + (Apollo KT266A)
Memorija - 1024Mb PC2100 SDRAM
Video kartica - NVIDIA GeForce4 Ti4600 (Detonator verzija 27.51)
Hard disk - 20Gb IBM DTLA 7200rpm

softver:

Windows 2000 SP2
3ds max 4.26 (OpenGL renderiranje), 1280x1024 32bit

Ispitivanje karakteristika brzine pri radu u projekcijskim prozorima

1 ... Prvi benchmark je “stres test” - animacija scene se reproducira u četiri prozora. Međutim, način prikazivanja je drugačiji. Za dva gornji prozori scena je predstavljena u obliku “Wireframe” (tj. u “wireframe” ili “wireframe” modu), u donjem lijevom “Smooth + HighLights” + “Eded Faces” (u osenčenom modu sa odabranim ivicama), u donji desni - “Smooth + HighLights”:

Ova scena sadrži vrlo malo poligona - samo 28 hiljada, međutim, zbog istovremene reprodukcije animacije u sva četiri prozora, "ukupni" fps je vrlo mali.

Poligoni: 28868
Izvori svjetlosti: 1
Način rada: Wireframe, Smooth + Highlights

Kada se animacija prikazuje istovremeno u sva četiri projekcijska prozora, najveći dio opterećenja za renderiranje scene pada na paket CPU- memorija. Kao što vidimo, u ovom benčmarku AMD procesor“Dobro mu ide”, potvrđujući svoj rejting. Dobit od povećanja keš memorije drugog nivoa Intel procesori veoma mali i iznosi oko 5%

2 ... Drugi benchmark je scena sa sedam osnovnih geometrijskih objekata, ukupne složenosti od deset hiljada poligona.

Šest objekata je statičnih, jedan se polako kreće kroz scenu, "prolazeći" kroz druge objekte. Ovaj benchmark provjerava ispravnost prikaza "presijecanja" objekata i brzinu kojom će se drajver i hardver video kartice nositi s tim.

Poligoni: 9712
Izvori svjetlosti: 1
Režim: Glatko + Highlights

Za razliku od prethodnog, ovaj benchmark u ovom slučaju učitava AGP magistralu i pokazuje brzinu AGP porta matične ploče. U slučaju netačne implementacije AGP-a vrijednost fps pada u ovom standardu na oko 80-100.
Dakle, vidimo da je implementacija AGP-a dobra za obje platforme. Međutim, u ovom benchmark-u povećanje keš memorije daje mnogo veći dobitak nego u prethodnom - do 20%.

3 ... Scena trećeg benčmarka sadrži loptu koja se kreće vrlo sporo na pozadini od 15.000 poligona geometrije.

Lopta nigdje ne siječe druge objekte. Pošto se loptica kreće veoma sporo, "ispravan" vozač će napraviti vrlo male promene u svakom kadru. Drugim riječima, ovaj benchmark testira sposobnost video kartice da ne iscrtava ponovo objekte koji se ne mogu osvježiti u svakom kadru.

Poligoni: 15653
Izvori svjetlosti: 1
Režim: Glatko + Highlights

Ovaj benchmark je sličan prethodnom, a rezultati sistema su takođe slični onima prikazanim u prošlom benchmark-u - AthlonXP 2000+ ponovo demonstrira "pravednost" svoje ocjene, a udvostručena L2 keš memorija u Pentiumu4 pruža primjetnu brzinu povećati.

4 ... Ovaj benchmark pokazuje sposobnost video kartice da rukuje veoma složenom geometrijom. Referentni test pokazuje performanse video kartica u režimu Smooth + HighLights u scenama sa složenom geometrijom.

Poligoni: 200270
Izvori svjetlosti: 1
Režim: Glatko + Highlights

U ovom geometrijskom benchmark-u, rezultat ovisi o snazi ​​FPU-a (pošto trebate izračunati složenu geometriju) i propusnosti memorije (pošto trebate crtati površine u načinu Smooth + HighLight). Athlon ima jasnu prednost u prvom, međutim, propusnost RDRAM je mnogo veći, tako da platforma Socket462 pokazuje niži rezultat od sistema na Pentium4 2.0GHz.

5 ... Peti benchmark testira mogućnosti video kartica za rukovanje izuzetno složenom geometrijom. Ovaj put se broj poligona gotovo udvostručio i iznosio je skoro 376 hiljada. Kuće sada stoje na istoj „površini“.

Ovaj benchmark je u stanju da "baci na koljena" bilo koju video karticu - prosječni fps ne prelazi tri okvira. Sam fajl je kreiran, naravno, ne pri fps = 3, kućice su kreirane odvojeno u različitim fajlovima, a prilikom "postavljanja na zemlju" neiskorišćeni deo geometrije je "isključen" radi poboljšanja performansi.

Poligoni: 376875
Izvori svjetlosti: 1
Režim: Glatko + Highlights

U težem geometrijskom benchmarku, situacija je slična prethodnoj, međutim, s povećanjem obrađene geometrije, smanjuje se utjecaj keš memorije, a povećava se utjecaj FPU-a.

6 ... Benchmark testiranje brzine obrade više izvora svjetlosti. Budući da većina video kartica ne podržava više od 8 izvora, ovaj test i sljedeća dva sadrže 8 različitih vrsta izvora svjetlosti. U ovom testu, 8 reflektora se kreću okolo kako bi osvijetlili neku vrstu "asteroida":

Treba napomenuti da je prikazivanje reflektora mnogo intenzivnije od prikazivanja Omni i Directional svjetala.

Poligoni: 39600
Izvori svjetlosti: 8
Režim: Glatko + Highlights

7 ... Isti "asteroid", samo što je sada osvijetljen sa osam usmjerenih izvora svjetlosti. Usmjerena svjetla su "sporija" od Omni svjetala, ali "brža" od reflektora.

Poligoni: 39600
Izvori svjetlosti: 8
Režim: Glatko + Highlights

8 ... Opet isti "asteroid" i opet osam izvora svjetlosti. Ovo su sada svjetla tipa Omni, “najbrža” svjetla u 3DMAX-u.

Poligoni: 39600
Izvori svjetlosti: 8
Režim: Glatko + Highlights

U testovima osvetljenja AthlonXP 2000+ radi uporedivo sa Pentium4 2.0GHz. Dobitak performansi od povećanja keš memorije ne prelazi 10%.

9 ... Scena sa "svetlosnom" geometrijom i jednim izvorom svetlosti, samo četiri i po hiljade poligona, koji zauzimaju ceo prozor za projekciju - ovo je merilo za brzinu rasterizacije u režimu Smoth + Highlights.

Prilikom pomicanja kamere, video kartica mora rasteriti velike i male poligone (u odnosu na veličinu ekrana)

Poligoni: 4684
Izvori svjetlosti: 1
Režim: Glatko + Highlights

U testu za rasterizaciju, AthlonXP 2000+ je pokazao nizak rezultat - niži od Pentium4 iste brzine takta (1700 MHz). To je zbog činjenice da u ovom benchmarku sve ovisi o brzini prijenosa procesora - memorije date na magistrali.

10 ... Benchmark koji pokazuje brzinu video kartica sa teksturama. Fajl sadrži puno tekstura i minimum geometrije. Merilo je rotirajuća lopta sa 48 tekstura postavljenih na ivicama.

Minimalna geometrija i maksimalne teksture ove scene pokazuju maksimalnu brzinu obrade teksture od strane video kartice.

Poligoni: 224
Izvori svjetlosti: 1
Režim: Glatko + Highlights

11 ... Prostorija s potpuno teksturom s kamerom koja se kreće unutra. Ovo mjerilo je najbliže stvarne aplikacije, jer sadrži mnogo tekstura, složenu geometriju i nekoliko izvora svjetlosti. Ovaj benchmark pokazuje mogućnosti video kartica prilikom obrade teških scena u načinu rada Smooth + Highlight.

Poligoni: 12413
Izvori svjetlosti: 8
Režim: Glatko + Highlights

12 ... Animirani "talasi" sa primijenjenom teksturom pokazuju brzinu obrade i modifikacije tekstura.

Poligoni: 880
Izvori svjetlosti: 1
Režim: Glatko + Highlights

U tri benčmarka teksture, sistemi moraju izračunati rotirajuće teksture (u prvom testu teksture), ispraviti fiksne teksture rotirajućom kamerom (u drugom) i deformisati teksturu (u trećem).
Nije teško pretpostaviti da su u prvom benchmarku teksture propusni opseg memorije i veličina memorijske keš memorije od najveće važnosti - stoga Athlon "zaostaje" za Pentium4 2,2GHz.
Korekciju teksture vrši FPU, tako da se u drugom benchmarku Athlon2000+ približava Pentium4 2.2GHz. Takođe, povećanje keš memorije daje povećanje od 15%.
Proračun deformacije teksture takođe vrši FPU, a u ovom benchmark-u AthlonXP 2000+ pokazuje najbolji rezultat nego Pentium4 2.2GHz.

13 ... Benchmark mjeri brzinu rada u Wireframe modu. 111 hiljada poligona u wireframe modu će biti ozbiljan test za svaku modernu video karticu.

Poligoni: 111270
Izvori svjetlosti: 1
Način rada: Wireframe

Ovaj benchmark teksture sadrži istu scenu kao i benchmark #4, ali za razliku od četvrtog benchmarka, ovdje se ova scena prikazuje u Wireframe modu. Stoga u ovom benchmarku sve ovisi o snazi ​​FPU-a - Ahtlon pokazuje rezultat uporediv s rezultatima Pentium4 procesora koji rade na 2GHz, a povećanje keš memorije u ovom testu ne daje nikakav dobitak u brzini.

Svi navedeni benchmark-ovi su preporučeni za testiranje video kartica od strane proizvođača 3DMAX, međutim, kao što smo vidjeli, testiraju mogućnosti video kartica po zasebnim funkcijama, a među njima nema „općih“ testova. Pa sam dodao još jedan benchmark - ovo je scena sa osam svjetala, 61371 poligona i mnogo transparentnih ravnina. Kompleksnost ovog fajla je prilično tipična za danas, ceo fajl zajedno sa teksturama zauzima više od 6Mb. Animacija je napravljena za najbolje moguće testiranje - kamera se kreće po prostoriji, hvatajući sve objekte. Ovako izgleda prvi okvir nakon konačnog renderiranja:

Koristio sam ovu scenu za testiranje grafičkih kartica u Wireframe i Smoth + Highlights modovima. Dakle, dobili smo dva mjerila:

14 ... Žičana scena

Poligoni: 61371
Izvori svjetlosti: 8
Način rada: Wireframe

Budući da se scena u ovom benchmark-u odražava u Wireframe modu, kao iu prethodnom benchmark-u, veličina keš memorije nema primjetan učinak, a rezultat AthlonXP2000 +, zahvaljujući efikasnom FPU-u, pokazao se jednak rezultatu Pentium4 2.2GHz, koji radi na 50% frekvencije i ima dvostruko veću količinu keš memorije.

15 ... Ista scena u režimu Smooth + HighLight

Poligoni: 61371
Izvori svjetlosti: 8
Način rada: Glatko + HighLight

Pošto se scena odražava u režimu Smooth + HighLight, rezultati Athlona nisu tako dobri kao u prethodnom benchmark-u. Međutim, AthlonXP 2000+ rezultati su jednaki Pentium4 2.0GHz rezultatima, a Athlon ponovo potvrđuje svoju ocjenu.
512Kb keš memorije umjesto 256Kb, u ovom benchmark-u, kao iu većini benchmarka sa "srednjom" geometrijom i Smooth + HighLight modom, omogućava vam povećanje brzine za oko 15%.

Testiranje karakteristika brzine tokom finalnog renderovanja

Napravio sam finalno renderovanje tri scene iz 3ds max4 isporuke sa istim parametrima, u istoj rezoluciji 800x600, pošto je procenat rezultata testiranih platformi isti za sve rezolucije od 640x480 do 1600x1200. Ove scene su:

Tabela rezultata (vrijeme u sekundama: manje je bolje):

Konačna brzina renderovanja prvenstveno zavisi od snage FPU-a, tako da je u finalnom renderovanju AthlonXP2000 + pokazao tek nešto lošije od Pentium4 2.2GHz.

zaključci

U pogledu ukupnosti rezultata u svim benčmarkovima koji testiraju rad u prozorima za projekciju, AthlonXP 2000+ pokazuje rezultate uporedive sa Pentium4 2.0A GHz. A kada radi u Wireframe modu, AthlonXP2000 +, zahvaljujući izuzetno moćnom FPU-u, pokazuje rezultat blizak ili jednak Pentium4 2.2GHz (uprkos činjenici da potonji radi na +50% frekvencije takta i ima dvostruko veću keš memoriju) . Stoga, ako većinu svog vremena provodite radeći u Wireframe modu, onda je AthlonXP2000 + najbolji izbor. U testovima za konačnu brzinu renderovanja, rezultati AthlonXP 2000+ su takođe približno jednaki onima Pentium4 2.2GHz. Dakle, sa AthlonXP 2000+ procesorom košta 250 USD (i po cijeni Pentium4 2.0AGHz i 2.2GHz po 350 odnosno 550 USD) i jeftinijim matičnim pločama za njega, Socket462 platforma je trenutno najpovoljnija u kategoriji cijene i performansi. Međutim, najviše brz procesor za 3DMAX je Pentium4 2.2GHz.
Razlika u performansama Pentium4 procesora sa veličinom keša od 256Kb i 512Kb u ogromnoj većini testova koji simuliraju rad u prozorima za projekciju i izračunavaju konačni render ne prelazi 5%, tako da nema smisla mijenjati procesor sa 256Kb keš memorije na novi procesori sa 512Kb keš memorije. S druge strane, danas je besmisleno kupovati procesore sa manjom keš memorijom – cijene za procesore sa 265Kb i 512Kb keš memorije su skoro jednake.