ЖУРНАЛ СТА №3/1998

ципе, инициировав операцию за- писи на шине ISA, процессор MicroPC может продолжать свою работу, так как он содержит 8байт кэшнакристалле, а сОЗУсвязанче- рез внутреннюю локальную шину. Тем не менее, предположим, что процессор всегда ждет окончания операций ввода/вывода на шине, и посмотрим, исходя из этого, какой выигрыш в производительности получат пользователи компьюте- ров Inova по сравнению с пользо- вателями MicroPC (без учета гра- фической подсистемы). Снова предпо- ложив, что мы имеем идеальнуюшину Compact PCI без тактов ожидания и что обмен с сетью и НЖМД по ней осуществ- ляется с максимально возможной скоро- стью (4байта за 30нс), а 8-разрядная ши- наMicroPC заторможена 2 тактами ожи- дания, получим следующее выражение: Таким образом, компьютер Inova, превышая MicroPC по стоимости примерно в 1,7 раза, обеспечивает при- рост производительности на типовой задаче автоматического регулирова- ния менее 4%. То есть не Compact PCI- система в несколько десятков раз эф- фективнее MicroPC, а MicroPC более чем в 1,5 раза эффективнее Compact PCI даже в такой достаточно надуман- ной конфигурации. Трафик системной шины в приведенном примере не пре- вышает 80 кбайт в секунду (40 кбайт обмен с АЦП/ЦАП и по 20 кбайт в сеть и на диск), что составляет менее 5% пропускной способности 8-разрядной шины ISA. Отсюда следует очень инте- ресный вывод о том, что пропускная способность шины PCI в большинстве приложений автоматического управ- ления оказывается невостребованной и не приводит к реальному повыше- нию производительности. Почему я считаю рассмотренную выше конфигурацию надуманной и не учитывал в своих рассуждениях систе- му отображения? Напомню, что речь идет о системах, работающих в широ- ком диапазоне температур (-40°С… +85°С), а значит, эксплуатируемых в не- отапливаемых и некондиционируе- мых помещениях или просто на улице. Соответственно возникают вопросы: зачем для таких систем нужна высоко- производительная дисковая подсисте- ма, когда НЖМД/ НГМД, работающих при температуре ниже нуля, попросту не существует. Зачем нужна высоко- производительная видеоподсистема, когда контроллеры нижнего уровня, под производительностью следует по- нимать скорость выполнения типо- вых задач автоматического управле- ния. Автор же вместо серьезного ана- лиза примитивно подменяет емкое по- нятие производительности системы на теоретическую пропускную способ- ность использу- емой в этой сис- теме шины рас- ширения, вводя тем самым читателей в заблуждение. Предлагаю сравнить ха- рактеристики конкретного вычисли- тельного/сетевого/графического и дискового ядра на базе компонентов Compact PCI фирмы Inova и ISA фирмы Octagon Systems. Из таблицы 2, где показан состав технических средств, видно, что стои- мость систем Inova и Octagon состав- ляет $4929 и $2947 соответственно. С ценой мы определились, теперь по- говорим немного о производительнос- ти, применительно, конечно, не к офис- ным приложениям, а к типичным зада- чам автоматического управления. Вы- числительное ядро в конфигурациях Inova и Octagon практически идентич- но и, как уже было упомянуто, способ- но вычислять около 10000 эквивалент- ных ПИД-регуляторов в секунду. Разни- ца в том, что периферия у компьютера MicroPC связана через медленнуюшину ISA, а не через PCI. Давайте посмотрим, действительно ли это так трагично. Загрузим процессор на полную катуш- ку, предположив, что нужно вычислять 10 ПИД-регуляторов с дискретностью в одну миллисекунду и что каждуюмилли- секунду нужно архивировать значение всех 10 управляемых параметров на ло- кальной дисковой подсистеме, а кроме того, посылать их по сети на компьютер верхнего уровня. В результате на каждый цикл вычисления ПИД-регулятора у нас добавится одна операция записи в буфер контроллера НЖМД и одна операция за- писи в буфер сетевой карты (дополни- тельный служебный трафик не учитыва- ется из-за его незначительности). В прин- (ICP-K233) и аналогичной платы фир- мы Advantech с шиной ISA (PCA-6154, рис. 6). Как видно из сравнительной таблицы (табл. 1), при практически одинаковых характеристиках «вычис- лительных/ сетевых/ графических/ дисковых узлов» плата PCA-6154 стоит примерно в 5 раз меньше, а значит, не Compact PCI-плата в 50 раз эффектив- нее ISA, а наоборот, ISA-плата почти в 5 раз эффективнее Compact PCI. Убедившись, что могильщика из Compact PCI для систем ISA с нормаль- ным диапазоном рабочих температур не получается, перейдем теперь к рас- ширенному диапазону -40… +85°С. Не приводя ни одной цифры, автор дела- ет вывод, что Compact PCI-техника «в схожих конфигурациях… вычислитель- ного/сетевого/графического и диско- вого ядра …дает выигрыш в относитель- ной цене, как минимум, в несколько десятков раз… по сравнению с чисто ISA-решениями… типа MicroPC». Меня немного обескуражили такие скоропалительные выводы, нехарак- терные даже для обзоров офисных компьютеров, где, прежде чем делают- ся какие-либо заключения, приводится множество конкретных сравнитель- ных характеристик, в том числе ско- рость выполнения различных типов приложений (таких как обработка тек- стов, работа с базами данных, пакеты 3-мерной графикии т. п.). При этом, ес- ли компьютер быстрее всех работает с текстовыми редакторами, это еще совсем не означает, что он будет быст- рее всех работать с базами данных. Впрочем, насчитав в одной из ста- тей цикла более 20 мест, где были пе- репутаны слова «бит» и «байт», я пере- стал чему-либо удивляться. С таким подходом к аналитическим статьям несколько десятков раз с легкой руки автора могут элементарно превра- титься и в несколько сотен. Думаю, достаточно очевидно, что, сравнивая характеристики платформ для промышленной автоматизации, Таблица 2. Ценовые характеристики аналогичных компьютеров Octagon и Inova Octagon (MicroPC) Inova Состав компьютера Цена Состав компьютера Цена Плата CPU MicroPC 5066 5x86/133 МГц, 32 Мбайт ОЗУ 1147 Плата CPU ICP-S86133-32 5х86/133 МГц, Плата Ethernet 10 Base-T 278 10/100 Base-T Ethernet, 32 Мбайт ОЗУ 3019 Плата SVGA 373 Плата 3,5" НГМД 1,4 Мбайт+2,5" НЖМД 2 Гбайт 786 Модуль 2,5" НЖМД 2 Гбайт 435 Модуль 3,5" НГМД 1,4 Мбайт 133 Интерфейсный модуль EIDE 80 Каркас на 4 слота 105 Каркас 30 ТЕ 338 Панель на 4 слота 258 Источник питания 24 B DC/DC 258 Источник питания 24 B DC/DC 666 Итого: 2947 4929 * Цены указаны по состоянию на 09/98 20 3/98 ОБЗОР АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА t пид +t чтPCI +t запPCI +t нжмдPCI +t Eth.PCI 100+0,27+0,24+0,015+0,015 (1- t пид +t чтISA +t запISA +t нжмдISA +t Eth.ISA ) × 100% = (1 - 100+1+1+1+1 ) × 100% = 3,3%