估计处理器频率如何影响I/O性能

Question

我正在研究有关在消费者硬件上运行的专用I/O软件。本质上它归结为保存大量数据流以供后续处理。现在我正在寻找一个模型来估计性能因子x86。

采取例如新Macbook Pro：

高速霹雳I/O（输入/输出）技术提供 每传输速度的第二一个惊人的10个千兆比特在两个 方向

1.25 GB/s听起来不错，但当天的大多数处理器都在2 Ghz附近。只要每个网络通道只能分配一个内核，多个内核几乎没什么区别。

所以即使软件充当微型操作系统和限制本身到网络/磁盘操作，流向存储的数据量不能大于P/(2 * N)^[1]每秒块。虽然这暗示了性能极限的问题，但我觉得这还远远不够。

应该根据处理器频率和其他硬件细节来估计I/O性能还有哪些其他考虑因素？为了简单起见，假设在任何情况下存储都能立即执行。

[1] P - 处理器频率; N算法开销

Answer 1

硬件限制因素很可能是I/O总线性能，说PCIe，以及最近的FSB的时钟速度，因为内存控制器从northbridge移动到CPUs themselves。

然后，当然，你必须弄清楚你需要在输入上做什么样的处理，以及产生输出的工作量。至少对于在CPU上运行的传统软件，这些依赖于处理器时钟，但不仅仅是。编写代码以利用硬件设施（如缓存，指令级并行性等）仍然是一门黑色艺术，但可以提升性能。

基本上我在咆哮的是并非所有的软件都是平等的，你可能想要考虑这一点。

Answer 2

可能硬盘控制器将决定硬盘I/O性能，显卡将决定最大分辨率和刷新I/O性能等等。真的不明白这个问题，CPU在这类事情中越来越不受欢迎（好吧，过去的10年）。

我怀疑这个问题甚至会对集成GPU的CPU产生影响，因为输出到屏幕的缓冲区在外部存储器中，与主板上的控制器共享总线。

这是全部缓冲的，所以我只能看到CPU影响文件的性能，如果你以某种方式强制硬件缓冲区大小是疯狂的小事。编辑：我很确定苹果会阻止你做这样的事情。 ;）

对于Thunderbolt而言，它更多的是最低CPU型号，它支持相关机器中的Thunderbolt芯片组版本所需的总线速度。

Thunderbolt是一个原始数据流量系统，性能规格是潜在的最大值，因此苹果规格中的所有星号。我相信它确实可以缓解瓶颈，并且总体上可以实现无滞后的智能数据混洗，同时做很多事情。

CPU将空闲等待所需数据的较短时间，但数据的处理速度相同。在播放或创建电影时，编解码器的处理时间将相同，但您仍然会感觉到提升/缺乏延迟，因为数据在需要时存在。对于I/O，瓶颈将成为硬盘的读写速度，而CPU瓶颈（对于文件复制操作，至少可能是Finder中的一些代码）将保持不变。

换句话说，只有CPU密集型任务（例如电影编码）将从更快的CPU中受益匪浅，而Thunderbolt与混合接口的好处将提高CPU和慢速和快速CPU的性能。