阿姆达尔Law对系统性能提升的定义

阿姆达尔定律 = Amdahl's Law，本篇重点是介绍该定律。

背景

系统架构中对系统性能设计的解决方案之一：“阿姆达尔方案”。书中还有个完全看不懂的公式，理解起来脑仁痛（不懂...）但发现很有价值，便系统的学习一下。

例题试先做一下，带着疑问点再看定律。

例题：假设某一功能的处理时间为整体系统运行时间的60%，若使该功能的处理速度提高至原来的5倍，则根据阿姆达尔定律，整个系统的处理速度可提高至原来的多少倍？

定理公式

优化前系统总耗时To(old)，优化后系统总耗时Tn(new)，加速比S=To/Tn。

Speedup = timeOld / timeNew

详细公式：

S = 1 / ((1-C) + C/S)

S(speedup)，加速比。

C，原系统中能够改进的部分占总部分的比例，也可以说能够改进部分运行时间占总系统运行时间的比例，比如：75%。

S，改进后系统的提升比例，比如：5倍。

举例分解

上面的例子细化一下：程序A中子程序B的运行时间占A的60%，子程序B优化提升了5倍速度，那么程序A将多少？

程序A初始假设速度可为1，如下：

1/((1-0.6)+0.6/5) = 1/(0.4+0.12) = 1/0.52 = 1.923

Amdahl

阿姆达尔 Gene Amdahl，出生于1922年11月16日，出生在美国南达科他州的弗德鲁，是著名的企业家，创办多家公司。Amdahl曾经是研究并行处理系统的，1967年Amdahl推导出了固定负载情况下描述并行处理效果的加速公式。

P是并行率。若P=1，获取到无穷加速比；

定律的理解

本篇要说的是它的一种变形运用。

定义：系统中对某一部件采用更快执行方式所能获得的系统性能改进程度，取决于这种执行方式被使用的频率，或所占总执行时间的比例。

阿姆达尔定律实际上定义了采取增强（加速）某部分功能处理的措施后可获得的性能改进或执行时间的加速比。简单来说：要想显著加速整个系统，必须提升全系统大部分的速度。可以再简单些：优化影响最大的部分。

建议采用这样的思路来优化系统性能，也可以直接采用公式来量化改进效果。这个公式在操作上十分的简单很实用，可以运用在整个系统分析上，也可以在模块分析上，甚至是一个方法上。

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Gene Amdahl

百度定义 Amdahl's Law

参考博客：codingforspeed.com、ifeve.com

作者：Owen Jia <专注技术架构>

作者博客：https://blog.shareworld.vip