Este equilibrio implica consideraciones en varias áreas:
* CPU vs. Memoria: La CPU puede ser increíblemente rápida, pero si el acceso a la memoria es lento (alta latencia o bajo ancho de banda), la CPU pasará mucho tiempo esperando datos. Un sistema equilibrado asegura que el subsistema de memoria pueda mantenerse al día con la potencia de procesamiento de la CPU. Esto incluye considerar los tamaños de caché y las jerarquías, el ancho de banda de memoria y el diseño del controlador de memoria.
* CPU vs. I/O: Del mismo modo, una CPU rápida es inútil si el sistema de entrada/salida (E/S) (discos, red, etc.) es lento. Un desequilibrio de rendimiento aquí significa que la CPU frecuentemente está inactiva mientras espera que se lean o escriban datos. Los subsistemas de E/S eficientes, incluidas las interfaces de alta velocidad y las técnicas de procesamiento paralelas, son cruciales.
* diferentes núcleos de CPU: En los procesadores de múltiples núcleos, es importante equilibrar la carga de trabajo entre los núcleos. Si un núcleo está muy cargado mientras que otros están inactivos, el sistema no está utilizando todo su potencial. Se necesitan algoritmos eficientes de programación de tareas y equilibrio de carga.
* Paralelismo a nivel de instrucción (ILP): La capacidad de la CPU para ejecutar múltiples instrucciones simultáneamente. Un diseño equilibrado asegura que las etapas de búsqueda de instrucciones, decodificaciones y ejecución se coordinen de manera eficiente para maximizar la ILP.
* Punto flotante vs. rendimiento entero: Algunas aplicaciones dependen en gran medida de la aritmética de punto flotante (por ejemplo, computación científica), mientras que otras usan principalmente operaciones enteras. Una arquitectura equilibrada proporciona un rendimiento suficiente en ambos dominios.
* anchos de ruta de datos: El ancho de los autobuses y registros de datos impacta la tasa a la que se pueden procesar los datos. Un diseño equilibrado considera cuidadosamente el ancho de estas vías para que coincida con las capacidades de procesamiento de otros componentes.
Se esfuerza por el equilibrio de rendimiento no se trata de hacer que todo sea igualmente rápido. Se trata de ampliar proporcionalmente el rendimiento de diferentes componentes para evitar cuellos de botella significativos. Un sistema desequilibrado podría tener una CPU muy rápida pero un almacenamiento extremadamente lento, lo que resulta en un bajo rendimiento general. Un sistema equilibrado maximiza el rendimiento de todo el sistema al considerar cuidadosamente la interacción de todas sus partes constituyentes.