由于大型机的组件非常昂贵，因此人们总是希望用各种办法榨干每个组件的最后一滴可用资源，传统上，大型机性能调优都是围绕指令路径，减少I/O和软件配置展开的，虽然这些调优方法现在仍然很重要，但最近几代大型机处理器让内存地址引用变得不可预测，这一度量指标最初是由IBM引入的，它是影响性能最关键的因素。

　　时钟速度和内存

　　处理器时钟速度随每一代新硬件推出都会提高，IBM声称前不久发布的z196大型机采用了5.6GHz处理器，比上一代大型机z10采用的4.4GHz处理器明显要快得多，但并不总是越快越好，时钟速度越快可能会带来一些负面问题。

　　首先，在单个时钟周期内处理器执行指令的时间更短，IBM已经在最新型号的产品中通过延长指令管道，增加更多步骤来减轻这个问题，这并不全是坏事，越多的步骤意味着要并行发生更多的事情。

　　其次，由于时钟速度加快，大量的处理器周期必须等待获取信息（因内存不足或本地缓存增加），从外表上看起来好像是CPU特别繁忙，而实际上却不是这样，内存和缓存分配失调就会引起这种假象。

　　使用成比例巢状烈度测量大型机性能

　　为了通过内存地址引用的方法测量大型机的性能，IBM提出了成比例巢状烈度测量（Relative Nest Intensity，RNI）度量标准，值得注意的是，虽然z196有独立的指令和数据一级缓存（L1），但下面的内容凡是提及“数据”一词都指的是这两者。

　　第一步是了解RNI中巢的概念，z196有四个缓存级别，一级和二级都直接嵌入在处理器核心中，因此每个核心都拥有自己独立的一级（L1）和二级（L2）缓存，但三级缓存（L3）是所有处理器核心共享的，四级缓存（L4）一般由本地的Book使用，但如果必要，处理器也可以从另一个Book中的远程四级缓存获取数据，最后是CEC中所有Book共享的主内存，四种缓存加上主内存形成了一个类似于鸟巢的存储结构。

　　根据定义，巢由三级、四级缓存和内存一起组成，处理器访问它们时需要更多的时间，对于z196，RNI的计算公式是：

　　RNI = 1.6*(.4*L3LP+1*L4LP+2.4L4RP+7.5*MEMP)/100

　　其中：

• L3LP表示一级缓存丢失三级缓存内容的百分比；
• L4LP表示一级缓存丢失本地四级缓存内容的百分比；
• L4RP表示一级缓存丢失另一个Book中四级缓存内容的百分比；
• MEMP表示一级缓存丢失内存内容的百分比。

　　IBM表示这些百分比并不是固定的，可能会发生变化。

　　从公式中可以推断出，RNI指数值越高，表示工作负载花在数据等待上的时间越多，其值越小表示工作负载使用处理器的效率很高，内存地址引用速度越快，高RNI也意味着有许多工作负载在争夺缓存资源，而不是真正的存储资源。再声明一下，指令等待数据的时间往往会被认为是处理器繁忙，因此，即便是完全相同的工作负载，根据系统的繁忙程度和缓存的竞争不同，CPU的表现也完全不同。

　　RNI的影响

　　大多数调优人员都很满意大型机的性能因子，如I/O和指令路径，相对而言，RNI还是一个比较新的难以服众的因素，为此，IBM为调优人员提供了一些技巧：

• IBM创建了L1指令缓存，并假设它很少需要更新，因此那些修改自身或存储的程序将会受到惩罚，因为它们需要重新载入到指令缓存中。这个建议是IBM推出Z架构时提出的，因此不算是新技巧。
• 用户应该开启Hiperdispatch，使用Hiperdispatch时，大型机Hypervisor PR/SM结合z/OS的调度器，可将工作负载维持在同一个物理处理器上，希望工作负载与处理器处理能力实现完美匹配，以便更好的利用缓存，特别是本地芯片上的缓存。
• 尽可能使用连接装配存储区（Link Pack Area，LPA）模块，LPA模块共享LPAR中的所有地址空间，因此，一旦LPA代码进入一级缓存，许多不同的地址空间就可以使用它。
• 如果想获得更好的内存地址引用效果，最好重写程序，这可能是最难抉择的一项了，在使用了动态存储结构的系统，或要解决程序外部数据的系统中，这样做也是不可能的。
• 减少LPAR中的地址空间数量，地址空间越小意味着内存竞争的几率也越小，缓存更是如此。
• 最后一个建议可能是最难咽下去的，联机子系统，如CICS和IMS，倾向于横向扩展大型机性能和可用性，缩短批处理窗口时间，鼓励用户尽可能多地并行运行多个作业，像往常一样，答案会因人而异，每个人都会在内存地址引用和并发之间找到他们自己的平衡点。