УВЕЛИЧЕНИЕ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Секция

«МОЛОДЕЖЬ, НАУКА, ТВОРЧЕСТВО»

УДК 004.3

УВЕЛИЧЕНИЕ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ

А. Д. Алексеевнин, М. В. Оленников Научный руководитель - С. Е. Мамыкин*

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail*: lemur-07@inbox.ru

В статье рассмотрены способы увеличения быстродействия компьютерных систем малой мощности за счет применения программных и аппаратных решений.

Ключевые слова: компьютерная система, операционная система, аппаратное решение. INCREASING PERFORMANCE OF LOW POWER COMPUTER SYSTEMS

A. D. Alexeevnin, M. V. Olennikov Scientific supervisor - S. E. Mamykin*

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

Е-mail*: lemur-07@inbox.ru

The article considers a method for increasing performance of low power computer systems by using hardware and software solutions.

Keywords: computer system, operating system, hardware solution.

На данный момент актуальной проблемой использования персональных компьютеров малой мощности является их низкое быстродействие.

Производительность компьютера или быстродействие компьютера - это скорость выполнения им типовых операций. Быстродействие компьютера является комплексной величиной и напрямую зависит от комплектующих, из которых он скомпонован. Например, два компьютера при одинаковом процессоре, но при разных объемах оперативной памяти будут иметь разную производительность. Компьютер с 16 Гб оперативной памяти будет производительней компьютера с 8 Гб оперативной памяти. При работе компьютер постоянно считывает и записывает данные в сверхбыструю оперативную память и, чем больше её объем, тем больше данных он сможет хранить в ней для своей текущей работы, без обращения к медленному жесткому диску. Но если установить в компьютер твердотельный накопитель (SSD (англ. Solid-State Drive) диск), то можно увеличить скорость доступа к файлам оперативной системы и другого программного обеспечения. Так же, скорость персональных и промышленных компьютеров в значительной мере зависит от типа процессора, а именно, его архитектуры, размера и количества ядер и его частоты.

Секция «Молодежь, наука, творчество»

Увеличить производительность компьютера (быстродействие) можно двумя способами: аппаратным и программным. Аппаратный способ - это увеличение производительности компьютера с помощью, так называемого апгрейда, когда старые слабые комплектующие компьютера заменяются новыми, более мощными. Программный способ увеличения производительности компьютера заключается в оптимизации операционной системы, установленной на компьютере и её взаимодействия с программными приложениями.

Аппаратный способ увеличения производительности компьютера более простой, так как представляет из себя замену старых комплектующих на новые. Однако, он является достаточно дорогостоящим и не исключает необходимости использования системного способа увеличения быстродействия. Нашей задачей является выбор оптимальной комбинации этих двух способов при приемлемых финансовых и временных затратах.

В первую очередь, нами был определен перечень аппаратных средств, наиболее влияющих на быстродействие компьютера и подлежащих замене.

На быстродействие компьютера наибольшее влияние оказывают следующие элементы компьютерной системы:

- Объем оперативной памяти.

- Тип и объем накопителя данных.

- Тип процессора.

- Модель видеокарты и объем её памяти.

- Тип охлаждения (внутренняя температура компонентов компьютера).

- Программная составляющая (операционная система и программное обеспечение).

Для проведения экспериментальной части проекта нами были определены следующие

этапы:

1) Замена комплектующих, установка SSD накопителя.

2) Прочистка компьютера от пыли и замена термопасты.

3) Добавление оперативной памяти.

4) Установка нетребовательной ОС (операционная система) по типу Ubuntu или Manjaro.

5) Тестирование компьютера.

6) Анализ результатов.

Нами было принято решение установить дополнительную оперативную память и твердотельный накопитель для получения значительного прироста в быстродействии при обращении к операционной системе и работе с программным обеспечением. Кроме того, мы заменили термопасту, провели чистку ПК (персональный компьютер) от пыли и занялись подбором оптимальной операционной системы для нашего компьютера.

Для проведения эксперимента нами был собран ПК из бюджетных комплектующих общей стоимостью в пределах 10 000 рублей. Аналогичные компьютеры с похожими комплектующими имеются у большинства опрошенных нами пользователей [2].

В состав собранного нами компьютера вошли следующие комплектующие:

- Процессор AMD FX 4300 (термопасту использовали КПТ-8) [1].

- Видеокарта Nvidia GeForce GTX 550 1gb GDDR5.

- Оперативная память Hynix 4gb DDR3.

- Жесткий диск HDD WD blue 500gb/ SSD Kingston A400 240gb.

- Блок питания DEXP на 450w.

Для выбора операционной системы мы рассмотрели варианты от Windows 7 до MAC OS X до Windows 8.1 [3]. Нами была выбрана операционная система Windows 8.1 Pro x64. Система позволяла без затруднений установить необходимые драйвера и не конфликтовала с комплектующими.

Так как, в настоящее время актуальным стала установка бесплатного программного обеспечения, было решено установить вторую операционную систему, а именно Ubuntu Studio 20.10 с рабочим пространством KDE Neon для дальнейшего тестирования. Это крайне

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2021. Том 3

отзывчивая и неприхотливая операционная система с набором программ для музыкантов, фотографов, программистов и видеомонтажёров. Сами приложения были нами установлены и на HDD (англ. hard (magnetic) disk drive) и на SSD для дальнейшего сравнения производительности.

После сборки компьютер был протестирован нами на скорость отклика при обращении к внутренним устройствам и на скорость запуска основных программ (Word, PowerPoint, FL studio 20, Adobe Photoshop, Adobe Audition). По результатам тестирования были получены следующие результаты (табл.1).

Как видно из таблицы, твердотельный накопитель (SSD) дал хороший прирост в скорости загрузки операционной системы и открытия довольно объемных программ (приложений).

Таблица 1

Время запуска операционной системы и основных приложений на компьютере, сек._

Операционная система

Загрузка системы

Q Q

Q

m m

Запуск приложений

Office

Q Q H

Q

m m

PowerPoint

Q Q H

Q

m m

Работа приложений

Ableton live 10

Q Q

_5H

Q

m m

Fl

studio 20

Q Q H

Q

m m

Adobe Photoshop

Q Q H

Q

m m

Adobe Audition 20

Q Q H

Q

m m

Adobe Premiere Pro 20

Q Q H

Q

m m

Windows 8.1

26

27

17

30

18

35

20

Ubuntu Studio 20.10

13

30

15

16

В результате выполнения проекта мы смогли увеличить быстродействие компьютера приблизительно на 30 процентов, используя новый термоинтерфейс, облегченную операционную систему и твердотельный накопитель.

Разработанные подходы можно интегрировать в другие компьютеры с различными комплектующими.

Библиографические ссылки

1. Все процессоры AMD [Электронный ресурс]. URL: Список микропроцессоров AMD, (дата обращения: 21.03.2021).

2. Все процессоры Intel [Электронный ресурс]. URL: Список микропроцессоров Intel, (дата обращения: 21.03.2021).

3. Чудо под названием Apple M1 [Электронный ресурс]. URL: https://kod.ru/obzor-apple-m1/ (дата обращения: 21.03.2021).

https://ru.wikipedia.org/wiki/ https://ru.wikipedia.org/wiki/

© Алексеевнин А. Д., Оленников М. В., 2021

8

6

3

8

4

4

6