Отечественные компьютеры: быстродействие

[vladtru]

Уважаемые форумчане, имеющие доступ к реальным советским ПК 80-х годов, если будет время, измерьте, пожалуйста, скорость выполнения на ваших ПК известных тестов на Бейсике, применявшихся в 80-е годы для сравнения быстродействия тогдашних зарубежных ПК. Эти результаты есть для множества иностранных ПК начала-середины 80-х, а вот для наших, к сожалению, почти нет.

Сразу скажу, что проведённые мной тесты на эмуляторах показали довольно неожиданную картину: оказывается, на многих из наших ПК Бейсик работал ничуть не медленнее, чем на самых популярных зарубежных компьютерах аналогичного класса, хотя раньше всегда как-то считалось, что наши должны были отставать из-за более медленных процессоров (у них – Z80 с частотой 3,5-4 МГц или 6502 на 1-2 МГц, а у нас – почти поголовно КР580ВМ80А с частотой 1,78-3 МГц, в лучшем случае – К1801ВМ1 с частотой 3-4 МГц, но с эффективной частотой порядка 2 МГц). Посмотрите на таблицу – наши 8-битные ПК уверенно держатся на уровне MSX, Apple II, Commodore 64 т.д. и заметно опережают ZX Spectrum и Atari XL. А советские 16-битные и вовсе близки к уровню американских на процессоре 68000! Впрочем, все данные по нашим ПК (кроме УКНЦ) – с эмуляторов, что, конечно, не совсем солидно и может вызывать вопросы.

Поэтому и нужны результаты на реальных ПК. И нужны данные с любых отечественных ПК тех лет: «Вектора-06Ц», ПК8000, «Ориона-128», «Специалиста», «Корвета», БК-0010/0011М, «Радио-86РК» и совместимых («Микроша», «Апогей», «Партнёр» и т.д.), «Львова ПК-01», недорогих IBM-совместимых («Поиска», «Ассистента» и т.д.), а также любых других ПК. Только есть просьба – указывать название Бейсика, использовавшегося для теста (особенно, если это не штатный Бейсик из ПЗУ).

Эту тему я уже поднимал в разделе УКНЦ/ДВК (см. http://zx-pk.ru/showthread.php?t=25632), но очень важно иметь реальные результаты и для других ПК, кроме УКНЦ.

Огромное спасибо участникам hobot, form, MM, nzeemin, Titus и другим, принявшим активное участие в обсуждении темы о реальной скорости работы УКНЦ. Теперь у нас гораздо больше информации о реальном быстродействии и возможностях не только УКНЦ, но и БК-0010/0011М и даже PDP-11/83 .

Текущие результаты для разных ПК и ЭВМ 80-х годов в секундах (чем меньше, тем быстрее), все показатели даны для 1000 повторений, на всех ПК используются самые стандартные версии Бейсика (т.е. из ПЗУ или из комплекта ПК на кассетах, дискетах и т.п.):



Более новый вариант (04-02-2016) в другом виде

https://docs.google.com/spreadsheets...it?usp=sharing

Если не работает сортировка по столбцам, нажмите в верхнем горизонтальном меню Данные -> Фильтры… -> Фильтр 1.

Ещё одна табличка — основные параметры разных ПК 80-х (однако, пока далеко не в законченном виде): https://docs.google.com/spreadsheets...it?usp=sharing. Она даёт неплохую картину того, какие ПК разрабатывались и выпускались в разных странах с 1979 до 1989 год.

---------- Post added at 00:28 ---------- Previous post was at 00:26 ----------

Вот сами тесты ВМ1-ВМ8
(стандартное число повторений каждого – 1000 раз, но для слишком быстрых тестов желательно увеличить число итераций до 3000 и более, чтобы не терялась точность при ручном измерении секундомером; вообще, можно указывать любое удобное число повторений (только желательно, чтобы тест выполнялся несколько десятков секунд опять же для сохранения приемлемой точности измерений), но результаты обязательно нужно привести для 1000 повторений, чтобы не было путаницы).

В тестах используются только самые распространенные операторы и функции Бейсика, которые есть практически у всех ПК.

Измерять время нужно между выводом надписей START и STOP (поскольку некоторые Бейсики имеют заметную задержку между подачей команды RUN и началом выполнения программы). Для измерений лучше, конечно, использовать какой-то секундомер (в часах, в телефоне, смартфоне, на планшете и т.д.), а не просто часы.

Для ускорения ввода программ каждый тест приведён в виде отличий от предыдущего теста (заново набирается только ВМ8).

BASIC Benchmark
Benchmark from Personal Computer World (впервые предложенные американским журналом Kilobaud Magazine), who included the 8th trigonometric test.

The benchmarks are written in Basic.
Add or replace lines as specified, or start from scratch when (new) is written:

BENCHMARK 1 (new)

110 PRINT "START"
120 FOR K=1 TO 30000
130 NEXT K
500 PRINT "STOP"
550 STOP


BENCHMARK 2

120 K=0
130 K=K+1
190 IF K<3000 THEN GOTO 130


BENCHMARK 3

140 A=K/K*K+K-K


BENCHMARK 4

140 A=K/2*3+4-5


BENCHMARK 5

150 GOSUB 600
600 RETURN


BENCHMARK 6

125 DIM M(5)
155 FOR L=1 TO 5
160 NEXT L


BENCHMARK 7

157 M(L)=A


BENCHMARK 8 (new)

110 PRINT "START"
120 K=0
130 K=K+1
140 A=K^2
150 B=LOG(K)
160 C=SIN(K)
170 IF K<1000 THEN GOTO 130
180 PRINT "STOP"
190 STOP

---------- Post added at 00:37 ---------- Previous post was at 00:28 ----------

Комментарии к тестам ВМ1-ВМ8

Общие замечания.

Скрытый текст

Безусловно, тесты ВМ1-ВМ8, использовавшиеся для тестирования скорости ПК (точнее, трансляторов Бейсика разных ПК) ещё в конце 70-х–начале 80-х годов, далеко не идеальны и имеют немало недостатков: слишком короткие и простые программы, слишком простые имена переменных и простые числовые константы, достаточно узкий набор тестируемых операторов и функций (в том числе не измеряется скорость работы с внешней памятью, скорость вывода текста и графики) и т.д. Тем не менее, эти тесты очень неплохо показывают скорость работы основных вычислительных конструкций Бейсика – циклов FOR и IF, увеличения на единицу, основных арифметических операций, обработки массивов, вычисления сложных стандартных функций и др., т.е., в общем-то, прекрасно охватывают большинство основных задач, решаемых средствами Бейсика – а это, как правило, простые программы для вычислений, обучения, игр и т.д.

Есть у этих тестов и некоторые неявные свойства: например, в них используются числовые константы внутри циклов, хотя более правильно было бы вынести их за пределы циклов, чтобы более объективно сравнивать скорость разных ПК, имеющих довольно большие отличия в скорости распознавания (преобразования во внутренний формат) чисел; в том числе какие-то версии Бейсика могут использовать предварительное (сразу после ввода строки) преобразование числовых констант из текстового вида во внутренний (непосредственно используемый процедурами вычислений с плавающей запятой), как это делает, скажем, Бейсик Amstrad CPC (и это отчасти объясняет столь высокую скорость его работы, хотя, наверное, ещё больше влияют на его скорость очень эффективные алгоритмы вычислений с плавающей запятой, особенно нахождения сложных функций). Вынесение констант за пределы циклов также позволило бы более объективно сравнивать результаты, полученные на интерпретаторах и полукомпиляторах, уменьшив разрыв в скорости между ними.

Другое неявное свойство этих тестов – их малая пригодность для оценки скорости работы с целочисленными переменными и константами, поскольку в тестах ВМ3-ВМ7 используется операция деления, которая в подавляющем большинстве трансляторов Бейсика реализуется только процедурой с плавающей запятой (даже при использовании целочисленных аргументов), что резко уменьшает скорость выполнения тестов ВМ3-ВМ7 с целочисленными аргументами, и это прекрасно видно в таблице (см. результаты Amstrad CPC, «Корвета» и БК-0010-01). Тест ВМ8, естественно, также выполняется с плавающей запятой при любом типе аргументов. То есть для сравнения скорости целочисленных вычислений фактически пригодны только самые простейшие тесты ВМ1 и ВМ2, не содержащие команд деления и вычисления сложных функций.

Как видно из таблицы, скорость вычисления сложных функций (возведение в квадрат (обычно делается с использованием логарифмов), логарифма и синуса – тест ВМ8) у схожих по мощности процессоров моделей ПК может отличаться очень сильно – до 12 раз! Поэтому общий средний показатель по тестам ВМ1-ВМ8 не всегда объективно показывает разницу между ПК, и в таблице приведён также средний показатель по тестам ВМ1-ВМ7, лучше показывающий соотношение скоростей в случае, когда сложные функции не используются или используются мало (по этому среднему показателю различия между большинством ПК не превышают 3-х раз).

[свернуть]

[Advertiser]