加速比的計算方法分爲幾種,主要取決於所比較的運行環境和條件。
加速比通常定義爲在單處理器系統與並行處理器系統中運行同一任務所需時間的比率,具體來說,加速比(Speedup)可以計算爲單處理器下的運行時間(T1)除以並行處理器系統中的運行時間(Tp),其中並行系統中有P個處理器。根據不同的上下文和定義,加速比可以有不同的含義:
相對加速比。如果T1是在單處理器環境中使用與並行系統中相同的算法的運行時間,則計算出的加速比稱爲相對加速比。
絕對加速比。如果T1是在單處理器環境中效率最高的算法下的運行時間,即最適合單處理器的算法,則此加速比被稱爲絕對加速比。
優化前後的加速比。優化前系統耗時除以優化後系統耗時,這種計算方式用於衡量性能優化的效果,其中優化前的系統耗時(T1)與優化後的系統耗時(Tp)可以是並行或串行環境下的時間。
此外,Amdahl定律提供了一箇理論框架來理解加速比與系統並行度和處理器數量的關係。根據Amdahl定律,加速比(Speedup)受到系統內必須串行化的程序比重(F)和CPU處理器數量(N)的影響,其計算公式爲Speedup<=1/(F+(1-F)/N),當CPU數量趨於無窮大時,加速比與系統的串行化比率成反比。