پردازنده های گرافیکی دارای معماری بسیار پیچیده ای می باشند. در نتیجه پیش بینی کارایی یک برنامه بر روی این گونه از پردازنده ها کاری دشوار است. روش های آماری ابزارهای مفید هستند که به معماران کامپیوتر کمک می کنند تا کارایی پردازنده های پیچیده را بررسی کنند. در این تحقیق، از این گونه روش ها به منظور ارائه ی یک مدل پیش بینی کارایی کارامد برای یک پردازنده ی گرافیکی دارای معماری فرمی استفاده شده است. پردازنده ی مورد نظر دارای یک فضای طراحی با حدود 8 میلیون نقطه است. همچنین به منظور تولید مدل یک الگوریتم جستجوی فضای طراحی ارائه شده است، که با بهره بردن از آن می توان یک مدل کارایی با کمترین میزان داده ی شبیه سازی شده تولید کرد. در این رویکرد، ابتدا از طراحی پلاکت و برمن برای یافتن مهم ترین پارامترهای تاثیر گذار بر کارایی پردازنده ی گرافیکی استفاده می شود. سپس با استفاده از یک طراحی فاکتوریل کسری برای پارامتر های انتخاب شده، شبیه سازی های بیشتری صورت می پذیرد. مدل تولید شده از روش فوق قادربه انجام پیش بینی با دقتی بین 1 تا 5 درصد است، که این میزان از دقت تنها با نمونه برداری از 0.0003 تا 0.0015 درصد از فضای طراحی پردازنده ی گرافیکی هدف به دست می آید.