Rendimiento del equipo para niños
El rendimiento de un sistema de información o de una computadora se refiere a la cantidad de trabajo que un sistema informático puede hacer. Es como medir qué tan bien y rápido una computadora realiza sus tareas.
Un buen rendimiento puede significar varias cosas, dependiendo de lo que necesitemos:
- Tiempo de respuesta rápido: Que la computadora responda muy rápido a lo que le pedimos.
- Alta capacidad de procesamiento: Que pueda hacer muchas tareas al mismo tiempo o muy rápido.
- Bajo uso de recursos: Que no necesite usar toda su memoria o procesador para funcionar bien.
- Disponibilidad constante: Que el sistema o la aplicación estén siempre listos para usarse.
- Compresión y descompresión rápidas: Que pueda hacer los archivos más pequeños o devolverlos a su tamaño original de forma veloz.
- Gran capacidad de conexión: Que pueda enviar y recibir muchos datos rápidamente.
- Tiempo corto de envío de datos: Que los datos viajen de un lugar a otro sin demoras.
Contenido
¿Qué es el rendimiento de una computadora?
El rendimiento de una computadora se puede medir de forma técnica, usando los puntos que mencionamos antes. Esto nos ayuda a:
- Comparar una computadora con otra, o ver si una mejora después de hacerle cambios.
- Saber si cumple con lo que se espera de ella, por ejemplo, si es lo suficientemente rápida para un juego o un programa.
Como dijo Arnold Allen, un experto en el tema: "La palabra rendimiento en el rendimiento de la computadora significa lo mismo que en otros contextos, es decir, significa '¿Qué tan bien está haciendo la computadora el trabajo que se supone que haga?'"
El rendimiento y la calidad del software
El rendimiento del software, especialmente el tiempo que tarda una aplicación en responder, es muy importante para que nos guste usarla. Si un programa es lento, puede ser frustrante.
Ingeniería de rendimiento
La ingeniería de rendimiento es una parte de la ingeniería de sistemas que se encarga de asegurar que los programas y sistemas se diseñen y construyan para funcionar bien. Su objetivo es que cumplan con los requisitos de velocidad y eficiencia que se esperan de ellos.
A veces, los diseñadores de procesadores encuentran formas de hacer que un procesador sea mejor en general, mejorando un aspecto sin afectar negativamente a otros. Por ejemplo, usando transistores más rápidos. Sin embargo, si se enfoca demasiado en un solo aspecto, como la velocidad del reloj (los megahercios), puede que el rendimiento general no sea el mejor, porque otros aspectos importantes se sacrificaron.
Ingeniería de rendimiento de aplicaciones
La ingeniería de rendimiento de aplicaciones (APE) es una forma específica de la ingeniería de rendimiento. Se enfoca en asegurar que las aplicaciones funcionen bien, especialmente en dispositivos móviles, en la nube o en sistemas tradicionales. Busca que las aplicaciones estén diseñadas para ser rápidas y eficientes en todas sus etapas.
Aspectos clave del rendimiento
Para medir el rendimiento de una computadora, se usan varias métricas. Algunas de las más importantes son:
Disponibilidad
La disponibilidad de un sistema se refiere a qué tan seguido está listo para ser usado. Si un sistema es confiable, es decir, no falla mucho, su disponibilidad será alta. También se puede mejorar haciendo que sea más fácil de reparar si algo sale mal.
Tiempo de respuesta
El tiempo de respuesta es el tiempo total que tarda una computadora en responder a una solicitud. Por ejemplo, cuánto tarda en abrir un archivo o cargar una página web. Este tiempo se compone de tres partes:
- Tiempo de servicio: Lo que tarda la computadora en hacer la tarea.
- Tiempo de espera: Lo que la solicitud tiene que esperar si hay otras tareas antes.
- Tiempo de transmisión: Lo que tarda la solicitud en llegar a la computadora y la respuesta en volver.
Velocidad de procesamiento
La velocidad de procesamiento indica qué tan rápido un procesador puede ejecutar instrucciones. Muchos usuarios eligen un procesador basándose en su frecuencia de operación (los megahercios), pero esto no siempre significa que sea el más rápido en todo.
Capacidad del canal
La capacidad del canal es el límite máximo de información que se puede enviar de forma confiable a través de una conexión. Es como el tamaño de una tubería: cuanto más grande, más agua (datos) puede pasar. La teoría de la información, creada por Claude E. Shannon, ayuda a calcular esta capacidad.
Latencia
La latencia es un retraso entre una acción y su efecto. Es el tiempo que tarda algo en suceder después de que se le da la orden. Por ejemplo, cuando haces clic en un botón, la latencia es el pequeño retraso hasta que la acción se ejecuta. En los juegos en línea, una latencia alta puede hacer que tus movimientos se vean con retraso.
En las computadoras, el sistema operativo puede retrasar la ejecución de tareas si hay otras en curso. Los diseñadores de sistemas que necesitan respuestas muy rápidas (sistemas de tiempo real) buscan procesadores con baja latencia.
Ancho de banda
En las redes de computadoras, el ancho de banda es la cantidad de datos que se pueden enviar o recibir en un segundo. Se mide en bits por segundo (bps). Es como la capacidad de una autopista: cuanto más ancho de banda, más "coches" (datos) pueden circular al mismo tiempo.
Capacidad de trabajo (Throughput)
La capacidad de trabajo, o throughput, es la velocidad a la que se procesa el trabajo. En las redes, es la cantidad de datos que realmente se transmiten en un período de tiempo. En los circuitos de las computadoras, se refiere a la velocidad a la que un componente puede procesar paquetes de información.
Escalabilidad
La escalabilidad es la capacidad de un sistema para manejar una cantidad creciente de trabajo. Un sistema escalable puede crecer o adaptarse para soportar más usuarios o más tareas sin perder rendimiento.
Consumo de energía
Es la cantidad de electricidad que usa una computadora. Esto es muy importante para dispositivos que funcionan con baterías, como los teléfonos, o para grandes centros de datos donde el costo de la electricidad es alto.
Rendimiento por vatio
Los diseñadores de computadoras grandes, como las que usa Google, eligen procesadores que ofrezcan mucha velocidad por cada vatio de energía que consumen. Esto se debe a que el costo de la electricidad puede ser mayor que el costo del propio procesador.
Compresión de datos
La compresión de datos es el proceso de hacer que los archivos sean más pequeños. Esto ayuda a ahorrar espacio de almacenamiento y a enviar datos más rápido. Sin embargo, para usar los datos comprimidos, primero hay que descomprimirlos, lo que requiere un poco de trabajo adicional de la computadora.
Tamaño y peso
Para dispositivos móviles como teléfonos inteligentes o sistemas en naves espaciales, el tamaño y el peso son características de rendimiento muy importantes. Un dispositivo más pequeño y ligero es más fácil de transportar y usar.
Impacto ambiental
Se refiere al efecto que una computadora tiene en el medio ambiente, desde su fabricación y uso hasta su reciclaje. Se busca reducir los residuos, usar menos materiales peligrosos y disminuir la huella ecológica de la tecnología.
Pruebas de rendimiento (Benchmarks)
Como hay muchas formas de medir el rendimiento de un procesador, se crearon las pruebas de rendimiento, o "benchmarks". Son programas especiales que prueban diferentes aspectos de la computadora para dar una idea de su velocidad y eficiencia.
Algunos benchmarks famosos son los SPECint y SPECfp, y el ConsumerMark.
Pruebas de rendimiento del software
En el desarrollo de software, las pruebas de rendimiento se hacen para ver cómo un sistema se comporta en términos de velocidad y estabilidad bajo una carga de trabajo específica. También sirven para medir la escalabilidad (cuánto puede crecer), la confiabilidad y el uso de recursos.
Optimización del rendimiento
La optimización del rendimiento es el proceso de mejorar la velocidad y eficiencia de un sistema. Esto se hace cuando hay un problema de rendimiento, ya sea real o anticipado. Cuando un sistema recibe más trabajo, su rendimiento puede disminuir. La optimización busca que el sistema pueda manejar más carga.
Para optimizar un sistema, se siguen estos pasos: 1. Evaluar el problema y definir qué se considera un rendimiento aceptable. 2. Medir el rendimiento antes de hacer cambios. 3. Identificar la parte del sistema que está causando el problema (el "cuello de botella"). 4. Modificar esa parte para eliminar el cuello de botella. 5. Medir el rendimiento después de la modificación. 6. Si la mejora funciona, se mantiene; si empeora, se revierte el cambio.
Rendimiento percibido
El rendimiento percibido se refiere a qué tan rápido un programa parece realizar su tarea. Aunque un programa no se haga más rápido, mostrar una pantalla de carga o una barra de progreso puede hacer que el usuario sienta que es más veloz. Esto ayuda a que el usuario sepa que el sistema está trabajando en su solicitud.
A menudo, mejorar el rendimiento real también mejora el rendimiento percibido. Pero a veces, cuando no se puede mejorar la velocidad real, se usan trucos para que el usuario sienta que el programa es más rápido.
Ecuación de rendimiento
El tiempo total (t) que tarda un programa en ejecutarse se puede calcular con esta fórmula: 
O, de forma equivalente, el rendimiento (P) es: 
Donde:
- P = 1/t es el "rendimiento" en términos de tiempo de ejecución.
- N es el número de instrucciones que el programa ejecuta.
- f es la frecuencia del reloj del procesador (qué tan rápido "late" el procesador).
- C es el promedio de ciclos de reloj que se necesitan para cada instrucción.
- I es el promedio de instrucciones que se ejecutan por cada ciclo de reloj.
Incluso en la misma computadora, usar un programa diferente para traducir el código (un compilador) puede cambiar N y C. Un programa se ejecutará más rápido si el compilador mejora N o C sin empeorar el otro. A veces, los diseñadores de procesadores buscan mejorar la frecuencia (f) o la cantidad de instrucciones por ciclo (I) para hacerlos más rápidos.
Véase también
En inglés: Computer performance Facts for Kids
- Rendimiento de red
- Optimización de software
