I databehandling er CPU-bundet (eller beregningsbundet ) tilstanden til en datamaskin når tiden som kreves for å utføre en oppgave, primært bestemmes av prosessorens hastighet . CPU-bruken er høy, kanskje 100%, i flere sekunder eller flere minutter.
Det franske uttrykket for CPU-bundet er underordnet databehandlingstiden , men dette begrepet er lite brukt, og informatikere bruker nesten alltid begrepet CPU-bundet .
Når en datamaskin er CPU-bundet , innebærer det at å øke prosessorens kraft eller optimalisere kildekoden til det kjørende programmet vil forbedre datamaskinens totale ytelse.
Konseptet med CPU-bundet ble utviklet i dagene til de første datamaskinene, da datastrømmen mellom komponentene på datamaskinen var lettere og det var mulig å visuelt se at en komponent fungerte mens en annen var inaktiv. Du kan da enkelt se et veldig høyt aktivitetsnivå for komponenter som prosessor , RAM , båndstasjoner , stasjoner , kortlesere og skrivere . Datamaskiner som hadde høyt aktivitetsnivå fra perifert utstyr ble karakterisert som I / O-bundet . Datamaskiner som var begrenset av størrelsen på RAM-en, ble karakterisert som minnebundet .
Med bruk av flere busser , parallellitet , multiprogramming , preemptive multitasking , avanserte grafikkort , avanserte lyd kort , og generelt mer desentralisert belastninger, har det blitt mindre lett å identifisere en bestemt komponent som fortsatt er en flaskehals. På moderne datamaskiner vil flaskehalsen sannsynligvis bevege seg raskt mellom komponentene på datamaskinen.
Oppgavene som kreves av moderne datamaskiner fokuserer ofte på ganske forskjellige komponenter, så å løse en flaskehals for en oppgave kan ikke påvirke ytelsen til en annen. Av denne grunn har ikke økende prosessorkraft alltid en betydelig innvirkning på datamaskinens ytelse. Tilstanden til CPU-bundet er nå en av de mange faktorene som tas i betraktning når man analyserer ytelsen til moderne datamaskiner.
I 1992 publiserte to forskere fra IBM, Cynthia Dwork og Moni Naor , en artikkel med tittelen Pricing Processing via gold Combating Junk Mail (fransk bokstavelig oversettelse, prissetting gjennom behandlingen eller kampen mot spam ) som antydet muligheten for å bruke CPU-bundne funksjoner for å avskrekke misbrukere fra å sende spam . Forslaget var basert på ideen om at databrukere er mer sannsynlig å misbruke en ressurs hvis kostnadene for ressursen er ubetydelige. Ifølge dette resonnementet er spam veldig vanlig fordi sending av spam skjer til minimale kostnader for avsenderen.
Dwork og Naor foreslo at antall spam-e-poster kunne reduseres ved å tilsette en ekstra kostnad i prosessen med å sende en e-post i form av en kostbar CPU-bundet funksjon , det vil si en funksjon som ville generere høy CPU-bruk. Disse funksjonene vil forbruke avsenderens CPU-ressurser for hver melding, og dermed forhindre sending av store mengder spam på kort tid.
Den foreslåtte prosessen vil fungere som følger:
Hovedproblemet med prosessen som er foreslått ovenfor er at raske prosessorer beregner mye raskere enn sakte prosessorer. I tillegg har avanserte datasystemer også sofistikerte rørledninger og andre fordelaktige funksjoner som letter beregninger. Som et resultat vil en spammer med et moderne system neppe bli påvirket av slik avskrekkelse, mens en typisk bruker med et dårlig system vil lide. Hvis en beregning tar noen sekunder på en ny PC, kan den samme beregningen ta et minutt på en gammel PC, og flere minutter på en smarttelefon, noe som kan være irriterende for gamle PC-brukere, og sannsynligvis uakseptabelt for brukere av den gamle PCen. smarte telefoner. En av de viktigste hindringene for utbredt bruk av ethvert system basert på en CPU-bundet funksjon er forskjellen i hastigheten til klientprosessorer .
Å bruke en minnebundet funksjon i stedet for en CPU-bundet funksjon reduserer dette problemet.