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[原创] 生产工具与生产效率(硬件篇)

[ 2007-01-26 15:52:51 ]
　　引言/提要：一提到计算机马上就能想到它运算时的高速度，那是人脑所不能比拟的。因此，人们很容易就会把它和高效率划上等号。然而，计算机就必然意味着高效率吗？恐怕还要先分析一下再说。

　　关键词：信息化，生产效率，计算机，硬件，摩尔定律

　　这个问题似乎老生常谈，也许我谈论些电子商务之类的话题会更有趣。但是，电子商务是要建立在企业信息化的基础之上的，没有这个基础，新经济、电子商务等等都只能是空中楼阁。而眼下，企业信息化尚且仅仅完成了一部分，至于电子商务，早作准备是需要的，但实施起来还须循序渐进。
　　企业信息化的含义比较广，难以一言以蔽之，因此只拿其中生产工具的问题出来。我要阐明的观点是：生产工具的优劣，对生产效率有重要的影响。

　　生产工具在各行各业中大不相同，这里则是特指信息化生产中通用的工具——计算机。一提到计算机马上就能想到它运算时的高速度，那是人脑所不能比拟的。因此，人们很容易就会把它和高效率划上等号。然而，计算机就必然意味着高效率吗？恐怕还要先分析一下再说。
　　习惯上，人们把那几大块电子器件拼装起来的东西就称为计算机，实际上那只是硬件部分。计算机其实是硬件和软件的统称。下面先说明硬件部分与生产效率的关系。

　　硬件部分：包括了CPU、内存、硬盘、显示卡、显示器、键盘等等部件。这些硬件是分等级的，每种部件都有一些性能指标，例如CPU有主频、缓存大小，内存有容量、存取速度，硬盘有容量、转速、寻道时间等。一般越高级的部件，价格就越高。不同等级的部件组装在一起，就得到性能价格高低不同的计算机裸机。这些不必我多作说明，恐怕大多数接触过计算机的人都知道了。另外也有许多文章说了适用、够用原则，意思是根据用途来选择计算机硬件，而且一般举出的例子都是：如果是用来搞图形设计、视频制作等（玩游戏可不算生产工具），需要高级一点的某某计算机，才能发挥效率；如果只是做些文字处理、编编程序之类，只要不怎么高级的某某计算机就够了，否则只是大材小用，浪费了买高级硬件的钱，云云。
　　且慢，世事无绝对，这个例子也并非放之四海而皆准的。
　　不知大家有没有用Windows的写字板编辑过几十M以上的文本文件，我现在是经常碰到。过去我曾用MMX 166、32M内存的机器，按照通常的说法，这样的机器拿来打打字应该绰绰有余了吧。但是编辑起这样的文件来，光标移动一格大约需要两秒钟，效率就可想而知了。另外一个例子，我用奔腾133、64M内存的机器来加工网页图片，即使现在都并不觉得慢；但是当我用K7 600、128M内存的机器对一张300DPI扫描出来的A4幅面图片做一个简单的操作——缩小图片时，却象等了一个世纪那样漫长。
　　可见计算机运算不怕简单，就怕大量。数据量一大，再简单的运算都会变得非常耗费计算机资源，这时候机器档次的差别立显。在根据用途来选择机器的时候，不能忘了数据量。搞图形设计的，如果总是处理一些小图片，未必非要用高级的机；只做文字处理的，万一经常要处理“巨无霸”，还是找台高档的吧，免得等到花儿也谢了。
　　一分钱一分货的道理在计算机硬件中可以充分体现。如果做某件工作，用低档和高档的机器都感觉不到很大的差别，那只能说明这件工作不必用到高档机，而不能说高档机不是物有所值。很多行业用户并不是笨蛋，不会花冤枉钱给计算机硬件的生产商。我对平面设计行业喜欢使用昂贵的苹果机表示理解，也是因为有前面提到的缩小A4图片的经历。(注释：现在情况已有变化)

　　硬件方面另一个影响效率的因素是瓶颈问题。一个完整的计算机系统，各部分相互协调工作，其总体效率取决于局部效率最差的部分。当各部分性能比较均衡时，局部效率大致上都处于最佳，总体效率就可算是充分发挥出来了；如果某个部分与其他的不协调，若是它的性能过高，它自己的效率就没有充分发挥，若是它的性能过低，它就会成为瓶颈，拖慢整个系统，使总体效率低下。
　　在单机系统中，瓶颈来自部件搭配的不均衡，例如高档CPU配小内存、新组件配旧显卡等。当然这也和实际应用有关，例如一台不带X Window的高级Unix服务器，可能显卡只是普通的2D，但并不成为瓶颈。
　　在局域网中又复杂一些，效率和各结点的负载大小有关，未必性能低的结点就是瓶颈。例如服务器／客户机架构，服务器占了80%的工作量，全部客户机工作量的总和才20%，又如服务器／终端机架构，服务器更占了全部工作量的95%以上，结果服务器的性能比起客户机和终端机来说，虽然较高，仍然最有可能成为瓶颈。类似前面所述，由于实际应用的不同，有些服务器工作量反而不如客户机，即使用档次较低的机器来充当，也不至于成为瓶颈。
　　在因特网中的情况就更复杂了。本地机、远端服务器、中间的线路、路由设备、接入设备等，无一不可能成为瓶颈。有时候，用ISDN接入的本地机打开某个网页的速度，还不如33.6K MODEM的机器打开另一个网页的速度。前者的情况，可能是因为远端服务器响应得太慢，可能是某段线路带宽很窄、大流量造成阻塞，或者是有个路由器负荷太重，等等，总之瓶颈不在ISDN接入线路上。
　　如果发现系统存在瓶颈，提高效率的最有效方法就是消除瓶颈，即升级或扩充处于瓶颈地位的部件。如果只升级非瓶颈部分，由于仍然受瓶颈所拖累，局部性能的提高对整体效率的影响就会很小。

　　硬件发展有一条摩尔定律，对效率的影响也是相当大的。计算机硬件每18个月性能提高一倍，而价格下降一半。有人由此推断，只要按照摩尔定律购买新设备、淘汰旧设备，效率就会不断提高，就可以减少处理的时间。这又是个片面的论断。效率是可以提高，但时间不一定减少，因为实际应用中的数据量也可能会增长的。如果数据量增长的速度超越了摩尔定律，单考虑硬件发展速度的因素，处理时间反而会变长。
　　由于摩尔定律的存在，计算机硬件从刚买回来开始，就在不断地贬值，如果不能充分利用，会造成一种无形的资产损失。将新购的硬件设备搁置起来，或者作为备用设备，都是某种程度上的浪费。若是新购的硬件可以闲置，只能说明当前没有购买的需要。即使是备用设备，也应该分担一部分现有任务，而不是闲置不用。所谓“备用”，只不过是很容易腾出资源来，随时抽调到最需要的地方。要知道，将计算机设备作为摆设，并不能减少折旧损耗，却又无助于生产效率的提高。若是注重成本与效益的话，充分利用已有的计算机设备来改进效率就显得很重要了。

　　以上是计算机硬件对生产效率产生影响的几个重要因素。可以说，硬件因素的影响是最直接也最直观的。只要利用得当，效果可以立竿见影(利用不当当然也可能如石沉大海的)。不过，提高效率的手段并不只局限于硬件方面，因为还有其他因素可以影响生产效率，例如软件因素、人力因素等。

龙之梦
2000.10.10

[原创] 古董级的DIYer，您见过没有 [2007-01-26]

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