حجر الشحذ (معيار)

بالتنسيق مع المشروع الذي تشرف عليه شعبة العقود، تولى مهندسو مركز تكنولوجيا الحاسوب (CCTA) مسؤولية تصميم والإشراف على تجارب القبول ^{[ 6 ]} لجميع أجهزة الحاسوب الحكومية في المملكة المتحدة ، وتلك الممولة مركزياً للجامعات ومجالس البحوث ، والتي تتراوح أنظمتها من الحواسيب الصغيرة إلى الحواسيب العملاقة . وقد أتاح ذلك فرصة جمع نتائج موثقة لمعيار ويتستون. كما تم الحصول على نتائج أخرى من خلال أنشطة تقييم أنظمة الحاسوب الجديدة.

تتوفر سجلات CCTA الآن في الأرشيف الوطني البريطاني ، ^{[ 7 ]} بما في ذلك التقارير الفنية. توجد نتائج اختبار ويتستون الأصلي في المذكرة الفنية رقم 1182 الصادرة عن CCTA عام 1985، حيث تُعرض السرعات الإجمالية بوحدة MWIPS فقط. تحتوي هذه المذكرة على أكثر من 1000 نتيجة لـ 244 جهاز كمبيوتر من 32 شركة مصنعة، بما في ذلك أول جهاز كمبيوتر شخصي وجهاز كمبيوتر فائق.

كما ذكر أعلاه، تمت إضافة نظام تسجيل النقاط لكل عنصر في عام 1978.

كان جهاز VAX-11/780 أول حاسوب تجاري متوفر ذو 32 بت يُظهر أداءً يصل إلى مليون تعليمات في الثانية (MIPS) ^{[ 8 ]} ، وذلك بقياس أدائه مقارنةً ببنية IBM System/370 (وكان تحديدًا بنفس سرعة الطراز 158-3). في عام 1980، أضاف ويتستون ميزةً تجمع ملايين التعليمات في الثانية (MOPS) للاختبارات 3 و4 و7 لتشكيل VAX MIPS، أي ملايين التعليمات التي تستخدم VAX-11/780 كتعريف لـ 1 مليون تعليمات في الثانية (MIPS). ^{[ 5 ]}

قام روي لونغبوتوم بتحويل معيار ويتستون الأصلي للاستفادة الكاملة من إمكانيات معالجات المتجهات الجديدة منذ عام 1972. ^{[ 5 ]} وقد أُدرجت النتائج في ورقة بحثية بعنوان "أداء مرافق الحوسبة الفائقة متعددة المستخدمين" عُرضت في المؤتمر الدولي الرابع للحوسبة الفائقة عام 1989، في سانتا كلارا. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

وقد تكرر هذا الأمر أيضاً في ورقة هارولد كورنو بعنوان "إلى أين يتجه ويتستون؟ المعيار الاصطناعي بعد 15 عاماً" التي عُرضت في مؤتمر "تقييم الحواسيب العملاقة: استراتيجيات لاستغلال وتقييم وقياس أداء الحواسيب ذات البنية المتقدمة" في عام 1990، في كتاب ^{[ 11 ] .}

في عام 1987، أُجريت تعديلات على الشفرة البرمجية، بما في ذلك من قِبل جامعة بانجور ، وذلك لتحديد السلوك غير المتوقع، دون تغيير تنفيذ تعليمات ويتستون الأصلية البالغ عددها 124 تعليمة. وكان من بين التغييرات الضرورية الحفاظ على دقة القياس مع زيادة سرعات وحدة المعالجة المركزية، وذلك من خلال معايرة ذاتية تعمل لفترة زمنية ملحوظة، تُضبط عادةً على 10 ثوانٍ أو 100 ثانية لأجهزة الكمبيوتر الشخصية القديمة ذات دقة المؤقت المنخفضة.

يتضمن تقرير التاريخ أقسامًا جديدة لنتائج أجهزة الكمبيوتر الشخصية، مع معالجات مركزية من عام 1979، وخاصة تلك التي تم إنتاجها بواسطة ما يصل إلى 12 مترجمًا أو مفسرًا مختلفًا، تغطي لغات C/ C++ (حتى مستوى SSE 64 بت)، وFortran القديمة، و BASIC ، و Java . وتستند هذه النتائج إلى نسبة MWIPS لكل ميجاهرتز (مضروبة في 100) لتمثيل الكفاءة. الخلاصة هي جهاز بمعالج Core i7 بتقييمات تتراوح من 0.39، عبر مفسر Basic، إلى 311، عبر C، باستخدام خيارات SSE 64 بت، ثم 1003 مع معايير الأداء متعددة الخيوط، باستخدام جميع أنوية المعالج الأربعة.

صدر تقرير آخر بعنوان "نتائج لاحقة مفصلة لاختبار ويتستون المعياري" ^{[ 16 ]} في عام 2017. يقدم هذا التقرير ملخصًا لسرعات حلقات الاختبار الثمانية في الاختبار المعياري، مُقاسةً بوحدات MfLOPS أو MOPS بالإضافة إلى تصنيفات MWIPS. يتضمن التقرير 22 صفحة من النتائج التي تغطي أجهزة الكمبيوتر الشخصية التي تعمل بنظام ويندوز، وهي نفسها التي غطاها الملف التاريخي، مع مُجمِّعات وخيارات تجميع مختلفة، بعضها بإصدارات متعددة الخيوط. وتغطي النتائج اللاحقة أجهزة الكمبيوتر الشخصية التي تعمل بنظام لينكس. كما توجد نتائج أخرى لعينة من هواتف وأجهزة أندرويد اللوحية، وفي ذلك الوقت، لمجموعة أجهزة راسبيري باي الكاملة. ولأجل هذه الأخيرة، تم تعيين روي لونغبوتوم كعضو متطوع في فريق اختبار ألفا للمنتجات الجديدة التابع لمؤسسة راسبيري باي.

أُدرجت نتائج العمليات العددية والمتجهة والمعالجة المتعددة لاحقًا في تقرير صدر عام 2022 بعنوان " مقارنات أداء حاسوب Cray 1 العملاق مع أجهزة الكمبيوتر المنزلية والهواتف والأجهزة اللوحية". ^{[ 17 ]} وتضمن هذا التقرير ما يلي، والذي ورد في الأصل في تقرير عن أول حاسوب Raspberry Pi :

في عام 1978، بلغت تكلفة الحاسوب العملاق Cray 1 سبعة ملايين دولار، ووزنه 10500 رطل، وكان مزودًا بمصدر طاقة بقدرة 115 كيلوواط. وكان، بلا منازع، أسرع حاسوب في العالم آنذاك. أما حاسوب Raspberry Pi 4B، فيبلغ سعره حوالي 70 دولارًا (يشمل لوحة المعالج، والهيكل، ومصدر الطاقة، وبطاقة الذاكرة SD)، ويزن بضع أونصات فقط، ويستخدم مصدر طاقة بقدرة 5 واط، وهو أسرع من Cray 1 بأكثر من 4.5 مرة.

استندت هذه النتيجة إلى متوسط ​​الأداء الرسمي لاختبار Livermore loops المعياري، الذي استُخدم لإثبات استيفاء جهاز Cray-1 الأول للمتطلبات التعاقدية. حقق اختبار Whetstone المعياري تحسنًا ملحوظًا بلغ 16.7 ضعفًا. يتضمن التقرير مقارنات مع حواسيب عملاقة أخرى، وحاسوب محمول حديث وسريع نسبيًا، وجهاز Raspberry Pi 400 لعام 2020، حيث حقق الأخير مكاسب في أداء المعالجة (MWIPS) مقارنةً بجهاز Cray-1 بلغت 155 ضعفًا في المعالجة العددية، و38 ضعفًا في المعالجة المتجهة، و593 ضعفًا في المعالجة العددية المتعددة (4 أنوية معالجة مقابل 1). أما الحاسوب المحمول رباعي النواة، باستخدام تقنيات SIMD المتقدمة ، فقد حقق مكاسب بلغت 400 و215 و3520 ضعفًا على التوالي.

اعتمد معالج Dhrystone، الذي يعمل بنظام الأعداد الصحيحة فقط، فكرة استخدام VAX 11/780 كمرجع للأداء لـ "1 MIPS". كان VAX 11/780 يعمل بسرعة 1757 Dhrystones في الثانية، وبالتالي فإن كل 1757 Dhrystones في الثانية تعادل 1 Dreystone MIPS (DMIPS).

يُستخدم معيار Whetstone في العصر الحديث عادةً للحصول على مقاييس أداء العمليات الحسابية ذات الفاصلة العائمة (FLOPS). ورغم أن Whetstone يوفر أيضًا مقاييس أداء للأعداد الصحيحة، إلا أن معيار Dhrystone ، الذي يركز بشكل أكبر على عمليات الأعداد الصحيحة والسلاسل النصية، هو الأكثر شيوعًا لهذا الغرض.

كما نقل هارولد تعليقات من مؤتمر عام 1989 بعنوان "البرمجيات لأجهزة الكمبيوتر المتوازية" في عرض تقديمي قدمه جوردون بيل ، مصمم مجموعة أجهزة الكمبيوتر الصغيرة VAX التابعة لشركة Digital Equipment Corporation ، مما يشير إلى أن المجموعة صُممت لتعمل بشكل جيد على معيار ويتستون.

حظي معيار ويتستون باهتمام كبير فيما يتعلق بأداء العمليات الحسابية ذات الفاصلة العائمة لوحدات المعالجة المركزية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية من إنتل، بدءًا من المعالج المساعد إنتل 8087 عام 1980. وقد ورد ذلك في تقرير تطبيقات إنتل لعام 1986 بعنوان "الحسابات عالية السرعة مع المعالجات 80186/80188 و8087 " . [ 18 ] يتضمن هذا ^{الأخير وظائف برمجية} للحسابات الأسية واللوغاريتمية والمثلثية، كما هو مستخدم في اثنين من اختبارات معيار ويتستون الثمانية، حيث يمكن أن تستحوذ هذه العمليات على الجزء الأكبر من وقت التشغيل. لم تتضمن إجراءات إنتل سوى معيارين آخرين، أظهرا تحسنًا ملحوظًا مقارنةً بالبرامج السابقة في جميع البرامج الثلاثة.

في اختبارات لاحقة، أجراها مختبر SSMEC، تم تقييم رقائق المعالجات المركزية المتوافقة مع معالج Intel 80486 باستخدام محلل الرقائق العالمي الخاص بهم. ^{[ 19 ]} وبالنظر إلى معيارين للأداء الحسابي ذي الفاصلة العائمة، كما استخدمتهما Intel في التقرير المذكور أعلاه، فقد فضّلت برنامج Whetstone، مشيرةً إلى أن "Whetstone يستخدم المجموعة الكاملة من التعليمات المتاحة على وحدات معالجة الفاصلة العائمة x87 القديمة ". قد يشير هذا إلى أن معيار Whetstone قد أثّر على مجموعة تعليمات الأجهزة.

بحلول تسعينيات القرن العشرين، اكتسب معيار ويتستون ونتائجه شعبية نسبية. ومن الاقتباسات البارزة في عام 1985، ما ورد في مقال بعنوان "معيار حاسوبي زلزالي محمول" جاء فيه: "المعيار الوحيد الشائع الاستخدام، حسب علمي، هو معيار ويتستون العريق، الذي صُمم منذ سنوات عديدة لاختبار عمليات الفاصلة العائمة"، وذلك في مجلة الرابطة الأوروبية لعلماء الأرض والمهندسين . ^{[ 20 ]}

كما أعاد روي لونغبوتوم ذكر تفاصيل أداء معيار Vector Whetstone في ندوة الحوسبة المتقدمة التي عُقدت في يونيو 1990 في مجلس أبحاث البيئة الطبيعية في والينغفورد. وقد دفع ذلك مجلس المختبر المركزي التابع لقسم دعم الحوسبة الموزعة في مجالس الأبحاث إلى جمع نتائج التشغيل على مجموعة متنوعة من الأجهزة، بما في ذلك الحواسيب العملاقة المتجهة، والحواسيب العملاقة المصغرة، ومحطات العمل العملاقة، ومحطات العمل، بالإضافة إلى النتائج التي تم الحصول عليها على عدد من وحدات المعالجة المركزية المتجهة وعلى عقد منفردة من أجهزة MPP المختلفة. ويتضمن التقرير أكثر من 200 نتيجة، حتى عام 2006، في مداخل قسم عام 2007 على الأقل. ^{[ 21 ]} كما أشار التقرير إلى أن "التنوع الكبير في الدوال القياسية المستخدمة (مثل الجذر التربيعي، والدالة الأسية، وجيب التمام، إلخ) يستهلك جزءًا أكبر بكثير من الأوقات المُبلغ عنها".