Докладний огляд WEI (ч.1), Windows, Операційні системи, статті

Хоча Microsoft не перестає запевняти нас, що Windows 7 буде випущена тільки в 2010 році, правда полягає в тому, що вони з усіх сил намагаються встигнути здійснити реліз цієї ОС до грудня 2009 року. Ось кілька фактів, що вказують на те, наскільки близькі вони до здійснення цих своїх планів.

Нещодавно ми отримали в своє розпорядження документи, в яких дуже детально описана нова модель оцінки продуктивності системи Windows Experience Index (WEI), яка використовується в Windows 7. Ці документи відкрили нам цікаві подробиці, як Microsoft розширила функціонал Windows Experience Index для Windows 7. Особливо цікаво дізнатися, що в компанії мають на увазі під достатньої для Windows 7 продуктивністю.

16 лютого закінчився період зворотного зв’язку з розробниками для цієї версії моделі оцінки продуктивності апаратного забезпечення, так що, якщо тільки Microsoft не отримала якихось серйозних заперечень від своїх OEM-партнерів, саме ця версія моделі і стане фінальною. Давайте подивимося на деталі, що стосуються поліпшеної моделі Windows Experience Index.

Що таке Windows Experience Index?
Нова модель оцінки продуктивності апаратного забезпечення Windows Experience Index (WEI) для Windows 7 має наступні нововведення та оновлення:


Які загальні риси нової системи оцінки продуктивності системи з тією, що була в Windows Vista?
Загальна методологія оцінки для Windows 7 не змінилася з часів Vista. Як і раніше є п’ять головних оцінок WEI, кожна з яких обчислюється на підставі деякого набору правил. Загальна оцінка, тобто індекс продуктивності дорівнює найменшій оцінки з цих п’яти категорій.

Щоб змінилося в Windows 7?
a) Максимальна оцінка тепер вище, що дозволяє відобразити нові можливості сучасних пристроїв.
У Windows 7 були додані другим і 7-ий рівні продуктивності системи WEI. Ось два фактор, що визначають різницю між рівнями 5 і 6, 6 і 7:


б) Були додані тести для графіки DX10.
Нові тести працюють з драйверами WDDM 1.1, але не з версією WDDM 1.0. WDDM 1.1 є версією функціоналу графічного драйвера для Windows 7. Ці тести визначають рівень продуктивності графічних компонентів системи з Windows 7.
в) Були додані тести жорстких дисків з випадковими операціями читання / запису та операціями скидання даних з кеша на диск.
Разом з уже існуючими тестами, нові тести забезпечують більш всебічну оцінку продуктивності дискової підсистеми пам’яті.

Чи буде оцінка моєї системи в Windows 7 відповідати такої в Windows Vista?
Багато показників оцінки компонентів будуть такими ж, як і в Windows Vista. Однак, ці оцінки можуть змінитися з наступних причин:
а) Максимальна оцінка стала вище і тепер дорівнює 7,9, замість 5,9. Такі системні компоненти, як процесор, які надавали найбільший вплив на оцінку системи в Windows Vista, можуть отримати більше високу оцінку в Windows 7.
б) Нова система тестів включає в себе більше тестів для жорстких дисків, що дозволить виявляти більш широкий діапазон проблем, які можуть послужити причиною зниження оцінки дискової продуктивності. Зокрема, нові тести на виконання операцій скидання даних з кеша на диск орієнтовані на виявлення проблем з часом затримки доступу до даних, які можуть призводити зависання роботи користувача інтерфейсу. Диски, для які будуть виявлені подібні проблеми, отримають оцінку в діапазоні від 1,9 до 2,9, залежно від результатів тестів.
с) Тести центрального процесора включає в себе як однопоточні, так і багатопотокові сценарії. Оцінка систем, які отримали низькі результати на однопоточних тестах, буде обмежена.

У зв’язку з тим, що підсумкова оцінка WEI вибирається рівною мінімальної оцінки з п’яти підкатегорій, якщо оцінка однієї з цих підкатегорій (наприклад, жорсткого диска) істотно впаде, загальна оцінка також знизиться.

Обсяг і продуктивність пам’яті
Модель оцінки продуктивності системи Windows Vista тестує продуктивність пам’яті (пропускної спроможності), після чого коригує цю оцінку, грунтуючись на об’ємі встановленої системної пам’яті. Windows 7 буде використовувати той же підхід з невеликими змінами.

Існуючий тест пам’яті буде розширений до 16 ядер. Оцінки пам’яті в діапазонах 5 +, 6 + і 7 + будуть головним чином пов’язані з продуктивністю процесора, точно також як це було в Windows Vista.

Продуктивність пам’ять не буде визначальним фактором для високих оцінок, за виключенням випадків, коли низька оцінка продуктивності пам’яті показниками продуктивність тестів Microsoft для центрального процесора на даному рівні. Нижче вказані причин зниженням оцінки системи:


Тести CPU
Для тестів продуктивності центрального процесора Microsoft визначила різні рівні оцінок для CPU з різними показниками швидкодії. Так в Windows Vista було встановлено три “роздільник” для CPU:


Поточна система оцінки продуктивності CPU в Windows 7 підтримує аж до 8 процесорних ядер і може без будь-яких змін застосовуватися і для 16-ядерних процесорів. Поточних синтетичних тестів продуктивності процесора досить для тестування 8-ми ядерних систем із симетричною багатопоточність. Правила оцінки процесорів в Windows 7 прості:


Тут варто відзначити, що перекривання діапазонів було зроблено навмисно. Оцінка не прив’язана до числа ядер, а скоріше до рівня продуктивності. Наприклад, деякі двохядерні процесори можуть отримати оцінку вище, ніж трьохядерний.

Додаткові однопоточні тести CPU
Для виставлення формальної оцінки WEI в Windows Vista чотири види тестів для CPU запускалися в багатопотоковому режимі – по одному вимірювальному потоку на CPU. На додаток до цього, ці тести завжди підтримували роботу в однопоточному режимі.

У Windows 7 розробники додали до набору тестів для виставлення формальної оцінки тести в однопоточному режимі. Це дозволяє масштабувати оцінку на підставі роботи процесора як в багатопотоковому, так і в однопоточному режимах.

Це було реалізовано в зв’язку з тим, що коефіцієнт масштабування застосовувався до спільної оцінки CPU. Цей коефіцієнт обчислювався шляхом побудови геометричного представлення показників чотирьох однопоточних тестів (не оцінок) CPU і приймав значення від 1.0 до 0.7. Далі оцінка CPU множилася на це коефіцієнт. Результуючим значенням ставала максимальна оцінка CPU системи. Цей коефіцієнт ніколи не перевищував значення 1.0 і не падав нижче 0.7.

У Windows 7 оцінка 1.0 відповідає значенню в 80 Мб / сек, 0.7 – 20.83 Мб / сек. Коефіцієнт масштабування обчислюється на основі простої лінійної залежності.

Як оцінка продуктивності CPU співвідноситься зі зручністю роботи користувача?
Як і у випадку з графікою, Microsoft вважає корисним розглянути питання як оцінка продуктивності процесора співвідноситься зі зручністю роботи користуватися з системою.


Існують труднощі з точним співвіднесенням рівня зручності роботи користувача з системою в діапазоні 6 + для трьохядерний процесорів і в діапазоні 7 + для чотириядерних процесорів, оскільки в даний час є дуже обмежена кількість сценаріїв, які можуть отримати всю вигоду від використання таких потужних процесорів. Microsoft зробила кордон між рівнями 5/6 і 6/7, грунтуючись насамперед на продуктивності, пов’язаної з числом процесорних ядер. Це дозволяє даної моделі оцінки продуктивності пристосовуватися до поліпшень продуктивності апаратних засобів, які можуть відбутися за наступні кілька років.

Продуктивність підсистеми пам’яті (жорсткий диск)
Тести підсистеми пам’яті Windows Vista оцінюють продуктивність лише операцій читання. Це дозволяє проводити початкову оцінку жорстких дисків, але при цьому не враховується продуктивність операцій випадкового читання і запису, а також те, як поведе себе жорсткий диск, коли зіткнеться з необхідністю комбінування цих операцій. Саме тому Microsoft додала в Windows 7 наступні функціональні можливості:


Деякі найбільш часто використовувані операції витягують помітну вигоду від хорошого продуктивності підсистеми пам’яті, і серед них:


Як і у випадку з CPU, для оцінки продуктивності підсистеми пам’яті використовуються сценарії, для яких відомі різні рівні продуктивності, що відповідають певним змінам у швидкодії підсистеми пам’яті. Найбільш яскравим приклад цьому пов’язаний з політикою скидання кеша на диск: погана реалізація даного виду операцій критично позначається на чуйності користувальницького інтерфейсу.

Тому в Windows 7 прийнятий наступний порядок оцінки продуктивності жорсткого диска:
а) зберегти існуючу оцінку продуктивності операції послідовного читання;
б) обмежити продуктивності підсистеми пам’яті, що володіє низькими показниками в тестах на виконання операцій скидання даних з кеша на диск, незалежно від значення інших параметрів продуктивності системи:
– Для складання під номером 6801 встановлювалося обмеження 2.9;
– На підставі результатів лабораторних тестів широкого спектра апаратного забезпечення для бета-версії були встановлені наступні граничні значення:


в) діапазон оцінок від 5.0 до 5.9 відноситься до дисків з хорошою продуктивністю послідовного читання і операцій скидання даних з кеша на диск. Як очікується, більшість механічних жорстких дисків покажуть продуктивність нижче позначки 5.9.
г) діапазон оцінок від 6.0 до 6.9 відповідає продуктивності запам’ятовуючих пристроїв з дуже хорошою продуктивністю випадкових операцій читання / запису.
Тут слід зазначити, що більшість продаваних сьогодні жорстких дисків цього класу отримують оцінки в діапазоні 6.0 – 6.5. Як тільки на цьому ринку з’являться більш швидкі пристрої, вони зможуть досягти оцінки 6.6 і вище.
д) діапазон 7.0 – 7.3 відповідає найбільш продуктивним з продаваних сьогодні жорстких дисків в тому, що стосується операцій послідовного читання і випадкового читання / запису.
Ми очікуємо, що в період з 2010 по 2011 року продуктивність жорстких дисків повинна істотно зрости, тому ми залишили невеликий запас в оцінках рівня 7.x для майбутніх пристроїв.

Примітка. У Windows 7 розрізняються три рівні продуктивності випадкових операцій читання / запису – Good, Better, Best.

При виставленні оцінки системою не враховуються параметри жорстких дисків, наявність конфігурацій RAID або інших технологій організації роботи жорстких дисків; результат оцінки основа тільки на измеренном рівні продуктивності.

Під час тестування RC-версії Microsoft планує оновити показники для тестів на час виконання скидання даних з кеша на диск на підставі результатів лабораторних випробувань.

Тести на виконання операцій скидання даних з кеша на диск
Нові тести, пов’язані з виконанням операцій скидання даних з кеша на диск, були розроблені як відповідь на звіти про проблеми, пов’язані з відгуком додатків. У цих звітах йдеться про те, що користувачі при роботі з призначеним для користувача інтерфейсом стикаються з його низькою чуйністю або навіть зависанням. З точки зору користувачів, мало того, що подібні ситуації дуже дратують, так ще й часто не ясно, в чому першопричина проблеми і як її усунути.

Завдання цих нових тестів полягає в тому, щоб виявити режими роботи пристрою, що запам’ятовує, в яких можуть виникнути проблеми з миттєвим відгуком додатки, а також допомогти визначити проблемні компоненти і, в кінцевому підсумку, поліпшити зручність взаємодії користувача з системою.

Після проведення дослідження було виявлено, що причиною появи всіх цих звітах про проблеми є запам’ятовуючі пристрої з низькими показниками часу доступу (довгий виконання операцій читання / запису). Заміна проблемного пристрою або оновлення його прошивки призводило до значного поліпшення в зручності роботи користувача в системі.

Аналізуючи послідовності дій користувачів, що надіслали звіти про проблеми, і співвідносячи їх з конкретними класами і моделями жорстких дисків, Microsoft змогла визначити типові сценарії операцій читання / запису, що призводять до проблеми високого часу доступу. В наслідок цього в систему в якості невеликого набору тестів операцій смешенного читання / запису були вбудовані тести WinSAT, що виконують операції запису інформації з кешу на диск, що швидко працювали і дозволяли визначити пристрої з проблемою часу доступу.

Був проведений повторний прогін тестів WinSAT на скидання кеша за сценаріями роботи, описаним у звітах користувачів, на різних апаратних засобах. В результаті цих тестів було відзначено збіг наборів жорстких дисків, які не пройшли такі тести, і жорстких дисків, для яких раніше були відзначені описані вище проблеми. Однак, ці тести все ще удосконалюються – в період тестування RC-версії Microsoft збирається провести ці тести на ще більшому діапазоні апаратних засобів, і внести в них зміни, щоб максимально підвищити точність результатів.

Хоча Vista містила ранню версію тестів на виконання операцій скидання даних з кеша на диск, вона не була включена в WinSAT / WEI, оскільки ці тести ще не давали достатньо точних результатів, що дозволяють з упевненістю ідентифікувати проблему. У разі Windows 7 в Microsoft вже сформувалося чітке уявлення про причини цієї проблеми, що дозволило їй вбудувати в систему більш точні версії тестів. Саме тому в Windows 7 ці тести включені в WinSAT / WEI.

Варто відзначити, що область дії цих проблем не обмежується лише старими і повільними пристроями – навіть пристрої з високими значеннями пропускної здатності та швидкості обертання шпинделя можу мати високий часом проведення операцій читання / запису, що може призводити до зависання програм.

Оцінка продуктивності спеціалізованих систем зберігання даних
WinSAT може вимірювати продуктивність NVRAM-частини систем ESS (Enhanced Storage Systems). Питання полягає в тому, як відобразити розмір і продуктивність NVRAM в таблиці WEI. Microsoft ще не має достатнім набором даних про те, як розмір і пропускна здатність такої пам’яті впливає на зручність взаємодії користувача з системою. Планується, що в Windows 7 гібридні диски будуть оцінюватися тільки з точки зору їх механічних характеристик.

На цьому перша частина нашої статті підійшла до кінця. Залишається сподіватися, що вам було цікаво її читати. Ну а в другій її частині ми поговоримо про графічних тестах WEI.

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*