计算机性能指标

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二进制与十进制对应关系 image.png

CPU的性能指标

CPU主频(时钟频率)= 1/ cpu时钟周期

cpu时钟周期 = 1 / CPU主频(时钟频率)

CPI 执行一条指令所需的时钟周期数

执行一条指令的耗时 = CPI * CPU时钟周期

CPU的执行时间=(指令条数 * CPI)/ 主频

CPU时钟周期:单位:微秒、纳秒...

CPU主频(时钟频率) = 1 / cpu 时钟周期

CPI执行一条指令所需的时钟周期数

执行一条指令的耗时 = CPI * CPU时钟周期

Eg:某CPU主频为1000Hz,某程序包含100条指令,平均来看指令的CPI = 3,该程序在该CPU上执行需要多久

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思考

问:主频高的CPU一定比主频低的CPU快吗?不一定,如两个CPU,A的主频为2GHz,平均 CPI=10; B的主频1GHz,平均CPI=1...

问:若A、B两个CPU的平均CPI相同,那么A一定更快吗? 答:也不一定,还要看指令系统,如A不支持乘法指令,只能用多次加法实现乘法;而B支持乘法指令。

问:基准程序执行得越快说明机器性能越好吗? 基准程序中的语句存在频度差异,运行结果也不能完全说明间题

总结

存储器的容量

  • MAR的位数反映存储单元数量
  • MDR反映每个存储单元大小

CPU

时钟周期

CPU中最小的时间单位,每个动作至少要1个时钟周期

主频(时钟频率) =1/时钟周期,单位:Hz

CPI: 执行一条指令所需的时钟周期数 CPU执行时间: 运行一个程序所花费的时间 =(指令条数*CPI)/主频 IPS: 每秒执行多少条指令=主频/平均CPI

FLOPS: 每秒执行多少次浮点运算

其他

数据通路宽度、吞吐量、响应时间、基准程序

常用数量单位

描述存储容量、文件大小时:K=2^10,M=2^20,G=2^30,T=2^40

描述频率、速率时:K=10^3,,M=10^6,G=10^9,T=10^12

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