Modelos de rendimiento de los sistemas de comunicación
Los modelos de rendimiento de los sistemas de comunicación entre procesadores son fundamentales para analizar cómo afecta la adición de más elementos de proceso al rendimiento de un sistema. Estos modelos se basan en diferentes perfiles de comunicación y permiten determinar cuándo es más eficiente distribuir tareas entre varios procesadores o concentrarlas en uno solo.
Modelo básico
En el modelo básico con dos procesadores y comunicación total entre tareas, se busca minimizar el tiempo total de ejecución considerando el tiempo de cálculo y el tiempo de comunicaciones. Se establece que el rendimiento óptimo se logra cuando la relación entre el tiempo de cálculo y el tiempo de comunicaciones es igual a la mitad del número de tareas.
Hipótesis principales
- El tiempo de cálculo puro de cada tarea es R unidades de tiempo
- Cada tarea se comunica con cada una de las demás con un coste de tiempo adicional de C unidades Suponemos que de las tareas, se ejecutan en un procesador y en el otro.
Para un arreglo de dos procesadores, si ambos procesadores ejecutan la misma cantidad de tareas:
La eficiencia de este modelo está basado en la relación
- Cuando no es eficiente
- Cuando si es eficiente
Modelo extendido
En el modelo extendido con N procesadores, se generaliza la ecuación para calcular el tiempo total de ejecución, considerando la distribución de tareas entre los procesadores. Se concluye que el rendimiento óptimo se alcanza cuando la relación entre el tiempo de cálculo y el tiempo de comunicaciones es igual a la mitad del número de tareas, al igual que en el caso de dos procesadores.
Modelo lineal
El modelo básico es bastante pesimista, por lo que el modelo lineal no considera que la comunicación sea constante. El tiempo total de ejecución se ve afectado por el número de procesadores. Se destaca que el mejor rendimiento se logra cuando las tareas están distribuidas entre los procesadores de manera uniforme.
Si todos los procesadores ejecutan la misma cantidad de tareas, el tiempo total está dado por: Cuál es el número de N donde su relevancia es mínima?
Modelo óptimo
El modelo óptimo es una reversión del modelo lineal. Se considera la superposición de comunicaciones con el tiempo de cálculo, lo que permite calcular el tiempo total de ejecución de las tareas. Se establece que el número óptimo de procesadores varía inversamente con el número de tareas, lo que puede resultar sorprendente pero se explica por el modelo elegido para el tiempo de comunicaciones.
