计算机组成原理核心性能指标CPI主频MIPS详解

计算机组成原理核心性能指标CPI主频MIPS详解

计算机系统的性能评价有两种指标,分别为非时间指标和时间指标。

非时间指标

机器字长

总线宽度

主存容量、存储带宽

CPU内核数

时间指标

主频、周频、外频、倍频

CPI、IPC

MIPS、MFLOPS

CPU执行时间

非时间指标

(1)机器字长

机器一次能处理的二进制位数

(2)总线宽度

数据总线一次能并行传送的最大信息位数

(3)主存容量和存储带宽(非时间指标)

时间指标

CPU主频f:CPU工作的时钟频率,与CPU运算能力之间不是唯一的直接关系

时钟周期T=1/f:

计算机中最基本的、最小的时间单位。一个时钟周期CPU仅完成一个最基本的动作

外频:

系统总线的工作频率,CPU与主板之间同步运行的速度,标准外频66MHz、100MHz、133MHz、200MHz、400MHz

倍频:

主频=外频×倍频 , Pentium 4 2.4G 主频 2400M = 133M (外频) × 18 (倍频)

调整倍频可以获得较高的主频,486后出现的技术,使得外设低频,CPU高频

CPI (Clock cycles Per Instruction)

CPP:执行一条指令 (平均) 需要的时钟周期数

单条指令CPI

一段程序中所有指令的CPI

指令系统CPI

MIPS (Million Instructions Per Second)

例子:

IPS (Instructions Per Second)

每秒执行多少条指令$$IPS=\frac{主频}{平均CPI}$$

MFLOPS (Million Floating-Point Operations Per Second)

CPU执行时间

例子:

王道考研总结

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