Laufzeitunterschiede

Laufzeitunterschiede bezeichnen Unterschiede in der Zeit, die zur Ausführung einer Aufgabe benötigt wird oder bis zu einem bestimmten Ereignis vergeht, zwischen verschiedenen Ausführungen, Instanzen oder Komponenten.

Sie treten in vielen Bereichen der Informatik und Technik auf, etwa bei Software- oder Systembenchmarks, in verteilten Systemen, bei Echtzeitanwendungen sowie bei der Synchronisation von Audio- und Videodaten.

Ursachen umfassen hardwarebedingte Unterschiede wie CPU-Leistung, Speicherbandbreite und I/O-Latenzen, sowie Softwarefaktoren wie Scheduling, Cache-Verhalten, Garbage Collection, JIT-Kompilierung, Synchronisation und Lastspitzen. In verteilten Systemen kommt zusätzlich Netzwerklatenz (Jitter) hinzu.

Die Messung von Laufzeitunterschieden erfolgt typischerweise durch Messung der End-to-End-Laufzeit, Round-Trip-Time oder Latenzen, oft über Wiederholungen unter kontrollierten Bedingungen. Statistische Kennzahlen wie Mittelwert, Median, Standardabweichung oder Konfidenzintervalle werden verwendet, um Varianz zu beschreiben.

Zur Reduktion von unerwünschten Laufzeitunterschieden werden deterministische Abläufe angestrebt, Ressourcen konfiguriert, Caches vorbereitet, Garbage Collection zeitlich gesteuert, Lasten ausgeglichen und in verteilten Systemen Synchronisation sowie QoS implementiert.

Anwendungsbereiche finden sich in Benchmark-Studien, Performance-Tuning, System- und Netzwerkkonfigurationen sowie in Medien- und Echtzeitsystemen, wo geringe Laufzeitunterschiede die Nutzbarkeit oder Synchronität beeinflussen.