Paritian

Programação

Calculadora da Lei de Amdahl (Limite do Ganho em Paralelo)

Ganho de velocidade de um programa em n processadores a partir da parte que corre em paralelo, o teto que nunca ultrapassa e a eficiência com que os núcleos são usados.

Resultados

Ganho de velocidade (speed-up) 4,71 ×
Ganho máximo com processadores ilimitados (0 = sem limite) 10,00 ×
Eficiência (ganho ÷ processadores) 58,8 %
Como varia
Ganho de velocidade (speed-up)Número de processadores (ou núcleos) 1 – 32. Ganho de velocidade (speed-up): 1 → 7,80488; Ganho ideal (igual ao número de processadores): 1 → 32Ganho de velocidade (speed-up)Ganho ideal (igual ao número de processadores)010203040102030Número de processadores (ou núcleos)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

A lei de Amdahl diz que a parte que tem de correr em série impõe um teto rígido: se 10 % do trabalho não se pode paralelizar, nenhum número de núcleos dará mais de 10 vezes a velocidade. Com 90 % de trabalho paralelo, 8 núcleos dão só 4,7 vezes e 64 núcleos 8,8 vezes, por isso a eficiência desce depressa. A lei pressupõe um problema de tamanho fixo e sem custos extra; os programas reais também gastam em comunicação e esperas, e por isso os ganhos medidos são menores, enquanto a lei de Gustafson lembra que as máquinas maiores costumam servir para problemas maiores.

Fórmula

ganho = 1 ÷ ((1 − p) + p ÷ n) · limite quando n → ∞ = 1 ÷ (1 − p)

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
pParte do trabalho que pode correr em paralelo%
nNúmero de processadores (ou núcleos)—
SPGanho de velocidade (speed-up)×
MXGanho máximo com processadores ilimitados (0 = sem limite)×
EFEficiência (ganho ÷ processadores)%

Exemplo resolvido

  • Parte do trabalho que pode correr em paralelo90 %
  • Número de processadores (ou núcleos)8
  • Ganho de velocidade (speed-up)4,71 ×
  • Ganho máximo com processadores ilimitados (0 = sem limite)10,00 ×
  • Eficiência (ganho ÷ processadores)58,8 %

Limitações

  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.