性能基准
fq-compressor 包含完整的基准测试框架，用于评估编译器优化和多维性能分析。
最新结果
| 编译器 | 压缩速度 | 解压速度 | 压缩比 | Bits/Base |
|---|---|---|---|---|
| GCC 13 | 11.30 MB/s | 60.10 MB/s | 3.97x | ~2.01 |
| Clang 16 | 11.90 MB/s | 62.30 MB/s | 3.97x | ~2.01 |
测试环境：Intel Core i7-9700 @ 3.00GHz，8 核，2.27M 条 Illumina reads（511 MB 未压缩）
关键指标
| 指标 | 说明 |
|---|---|
| 压缩速度 (MB/s) | 压缩过程中的吞吐量 |
| 解压速度 (MB/s) | 解压过程中的吞吐量 |
| 压缩比 | 原始大小 / 压缩大小 |
| Bits per Base | 每个 DNA 碱基的压缩位数 |
| 峰值内存 (MB) | 操作期间的最大内存使用 |
| 扩展性 | 多线程带来的性能提升 |
| 并行效率 | 实际加速比 / 理想加速比 |
运行基准测试
编译器对比
# 构建 GCC 和 Clang Release 版本
./scripts/build.sh gcc-release 4
./scripts/build.sh clang-release 4
# 运行编译器性能对比并生成可视化
python3 benchmark/compiler_benchmark.py \
--input data/reads.fastq.gz \
--gcc-binary build/gcc-release/src/fqc \
--clang-binary build/clang-release/src/fqc \
-t 1 4 8 \
-r 3 \
--output-dir docs/benchmark \
--visualize
标准基准测试
# 运行基准测试套件
python3 benchmark/benchmark.py \
--input data/reads.fastq.gz \
--binary build/clang-release/src/fqc \
-t 4 \
-r 5
# 生成可视化
python3 benchmark/visualize_benchmark.py \
--input docs/benchmark/results/benchmark-results.json
生成的报告
基准测试框架自动生成以下输出：
| 输出文件 | 说明 |
|---|---|
benchmark-report.html |
包含嵌入式可视化的综合 HTML 报告 |
benchmark-report.md |
Markdown 格式报告 |
benchmark-results.json |
JSON 格式原始数据 |
compression-speed.png |
压缩吞吐量对比 |
decompression-speed.png |
解压吞吐量对比 |
compression-ratio.png |
压缩效率对比 |
memory-usage.png |
峰值内存分析 |
scalability.png |
并行扩展性指标 |
扩展性
| 线程数 | 压缩速度 | 解压速度 | 效率 |
|---|---|---|---|
| 1 | ~6 MB/s | ~30 MB/s | 100% |
| 4 | ~12 MB/s | ~60 MB/s | ~50% |
| 8 | ~18 MB/s | ~90 MB/s | ~38% |
效率 = 实际加速比 / 理想加速比。由于 I/O 瓶颈和内存带宽限制，亚线性扩展是预期的。