Comment puis-je académiquement dire qu'un ordinateur est plus lent que l'autre?

J'écris un document de recherche et je dois dire essentiellement qu'un microcontrôleur est plus lent qu'un autre microprocesseur. Cependant, je crains que le simple fait de dire qu'il est «plus lent» ne serait pas approprié dans un document de recherche.

Ai-je raison? Est-il correct de dire simplement qu'un processeur est «plus lent», ou dois-je dire autre chose? Que pouvais-je dire d'autre? Le meilleur que j'ai trouvé est que l'un a «moins de puissance de calcul» que l'autre ou que le microcontrôleur a «faible puissance de calcul». Malheureusement, ces expressions ne semblent pas trop populaires lors de la recherche en ligne.

Alors, quelle serait une meilleure façon et académiquement correcte de dire cela?

Permettez-moi de voir si je peux éclaircir quelques idées fausses potentielles ici.

Parfois, les gens pensent que lorsqu'ils écrivent un document de recherche, ils doivent utiliser un langage de fantaisie: il ne suffit pas de simplement dire ce qu'ils veulent dire, mais plutôt, il doit être écrit dans un code académique avec un langage à consonance plus complexe. Ou, ils pensent que l'utilisation de mots plus gros leur donnera plus d'autorité. Ce n'est pas le cas. Au contraire, cela mène à des papiers trop pompeux et inutilement difficiles à lire.

Au lieu de cela, je vous suggère de comprendre ce que vous voulez dire, puis d'écrire cela. Ne vous inquiétez pas trop de la façon de le dire (si le mot que vous utilisez est correct dans un document de recherche). Ne vous inquiétez pas d'être précis: déterminez exactement ce que vous voulez dire, puis soyez précis dans votre formulation.

Vous avez une bonne intuition. Votre hésitation à dire simplement qu'un processeur est plus lent qu'un autre est valide. (Mais pas parce que vous ne pouvez pas dire qu'une chose est plus lente qu'une autre dans un document de recherche.) Le problème que je vois avec cette formulation est qu'elle n'est pas très précise. Il y a beaucoup de choses que «plus lent» pourrait signifier.

Qu'entendez-vous exactement par «plus lent»? Plus lent de quelle manière? Et comment le sais-tu? Quelles preuves avez-vous? Pouvez-vous le quantifier? Comment évalueriez-vous la «lenteur» de manière quantitative et défendable?

Une fois que vous pouvez répondre à ces questions, vous pouvez trouver comment écrire quelque chose de plus convaincant dans votre article. Par exemple, "le processeur X est 20% plus lent sur le banc d'essai SpecCPU que le processeur Y" est plus précis que "le processeur X est plus lent que le processeur Y", et étaye la revendication avec des preuves.

Mais vous devez d'abord comprendre précisément ce que vous entendez par «plus lent» et pourquoi cela est important pour votre argumentation, puis vous pouvez comprendre comment être plus précis dans ce que vous écrivez et quelles preuves vous pouvez fournir pour étayer votre déclaration. .

Vous n'aurez pas toujours besoin d'écrire avec ce niveau de soin et de précision. Parfois, lorsque vous ne faites que donner de l'intuition ou du contexte, les détails importent peu, et vous pouvez simplement dire que X est plus lent que Y. Mais si cette affirmation joue un rôle clé dans votre document - c'est peut-être un élément clé de la motivation de votre document, ou c'est un élément clé du raisonnement qui sous-tend la conception de votre système - alors vous devez essayer d'être aussi précis que possible et fournir des preuves pour la déclaration.

Prétendre qu'un microprocesseur a une "vitesse" est très, très difficile de nos jours.

Vous pouvez regarder la fréquence d'horloge, qui est principalement un nombre vide de sens de nos jours. D'autant plus que les microprocesseurs n'ont plus une fréquence d'horloge, mais fonctionnent à des vitesses variables en fonction de nombreuses circonstances. Vous pouvez regarder le nombre de cœurs, ce qui n'a pas de sens si nous ne savons pas combien de cœurs l'application peut utiliser. Vous pouvez regarder l'architecture informatique et vous fier aux affirmations des fabricants de vitesse. La mémoire de l'ordinateur peut avoir différentes vitesses. S'il n'a pas assez de mémoire, le système d'exploitation commence à échanger de la mémoire, ce qui prend du temps.

Si vous avez dit "ce microprocesseur est plus lent", sans expliquer pourquoi il est plus lent pour l'application qui vous intéresse, je serais douteux et je pense que vous ne savez peut-être pas de quoi vous parlez. Si vous avez dit "il a moins de puissance de calcul", je pense que vous essayez de vous frayer un chemin à travers le papier. Si vous l'appeliez "moins performant" comme cela a été suggéré, tous les doutes de mon côté auraient disparu.

Notez dans votre document les modèles de microprocesseurs que vous comparez (ils ont tous des noms exacts afin que toute personne intéressée puisse de toute façon consulter les détails), donnez toutes les spécifications pertinentes (architecture, vitesse d'horloge, nombre de cœurs, quantité de L1, L2 et L3 cache), et expliquez pourquoi on est plus lent aux fins dont vous parlez, sur la base de ces données.

Vous devrez probablement prendre un ensemble de programmes, compilés et exécutés sur les différentes plates-formes et citer un numéro "d'accélération" pour l'un par rapport à l'autre pour chaque programme. Vous pouvez donner un nombre MIPS simpliste (débit en millions d'instructions par seconde) pour un processeur contre un autre, mais cela n'a de sens que s'ils exécutent les mêmes instructions (je suppose qu'ils ne le sont pas). Vous pouvez citer la latence jusqu'à la fin du programme.

Les comparaisons de processeurs sont un jeu de marketing bien connu. Vous n'avez vraiment pas un ordre bien défini, sauf si vous avez une comparaison large qui dit la même chose à travers de nombreuses comparaisons.

C'est une réponse à la question que vous avez posée au lieu de la question qui vous tient vraiment à cœur, mais cela semblait être un exercice amusant: comment pourrait-on "prouver" rigoureusement (dans la mesure du possible) qu'un ordinateur est plus lent qu'un autre?

J'ai pensé à une façon: vous écrivez une machine virtuelle qui simule le processeur "lent" et vous l'exécutez sur le processeur "rapide". Si vous pouvez faire valoir que toute opération effectuée par le processeur "lent" prend au moins autant de temps que la même opération effectuée par la machine virtuelle sur le processeur rapide, alors vous avez prouvé qu'elle est plus lente. Parce que même s'il existe un programme A qui prend plus de temps à s'exécuter directement sur le processeur "rapide", nous pouvons toujours exécuter A sur la machine virtuelle sur le processeur "rapide". Ainsi, pour tout programme, le processeur «rapide» peut l'exécuter plus rapidement en choisissant la meilleure option de l'exécuter en mode natif ou sur la machine virtuelle.

Bien sûr, prouver la partie "si vous pouvez argumenter ..." serait incroyablement compliqué pour une machine entièrement moderne. Mais peut-être est-il possible d'argumenter en comparant chaque opération primitive (comme chaque instruction machine) dans les deux cas. (Des problèmes tels que des tailles de cache différentes rendraient probablement cela futile.) Un autre problème est qu'en pratique, savoir si un programme s'exécutera plus rapidement sur un processeur ou l'autre peut être indécidable, mais vous avez toujours théoriquement montré qu'un processeur est plus rapide que le autre.

Vous pouvez vraiment être simple avec ça. Vous avez fini de faire cela, lent est le bon mot pour cela. Cependant, un contexte plus formel serait bon.

Par exemple:

Les preuves X soutiennent que Y traite à une vitesse plus lente que Z

"moins performant" est un excellent moyen de le dire, si les performances exactes n'affectent pas vos résultats. Par exemple, vous pourriez écrire quelque chose comme:

Le tableau X montre que cette implémentation s'exécute en temps réel sur le processeur Xeon utilisé pour l'analyse comparative. Si un processeur moins performant devait être utilisé, tel qu'un microcontrôleur ARM Cortex M populaire dans les systèmes embarqués alimentés par batterie, alors des optimisations supplémentaires devraient être étudiées.

Le terme «moins performant» résume parfaitement tous les facteurs qui vous affectent: vitesse d'horloge, efficacité architecturale, tailles de cache, latence de la mémoire, etc.