Anweisungen pro Zyklus

In der Computerarchitektur ist Befehle pro Taktzyklus ( Befehl pro Zyklus oder IPC ) ein Begriff, der verwendet wird, um einen Aspekt der Leistung eines Mikroprozessors zu beschreiben  : die durchschnittliche Anzahl von Befehlen, die für jeden Zyklus des Taktsignals ausgeführt werden . Nicht zu verwechseln mit der Anzahl der Zyklen pro Befehl .

Entwicklung

Leistungseinschätzung

Die Anzahl der Befehle pro Sekunde eines Prozessors kann durch Multiplizieren des IPC mit der Taktfrequenz (gemessen in Zyklen pro Sekunde oder Hertz ) des fraglichen Mikroprozessors bestimmt werden. Die Anzahl der Befehle pro Sekunde ist ein grober Indikator für die Leistung eines Mikroprozessors.

Die Anzahl der pro Zyklus ausgeführten Befehle ist für einen bestimmten Prozessor keine Konstante; es hängt von der Art und Weise ab, in der die ausgeführte Software mit dem Mikroprozessor interagiert, und natürlich von der gesamten Maschine und insbesondere von der Speicherhierarchie . Bestimmte Funktionen eines Mikroprozessors bewirken jedoch eine überdurchschnittliche Erhöhung der IPC-Werte; das Vorhandensein mehrerer arithmetischer und logischer Einheiten (eine ALU ist eine Einheit eines Mikroprozessors, die elementare arithmetische und logische Operationen ausführen kann) und eine kurze Pipeline . Durch den Befehlssatzvergleich kann ein einfacher Befehlssatz zu einer höheren IPC-Konfiguration führen als die Implementierung eines komplexeren Befehlssatzes unter Verwendung eines Mikroprozessors der gleichen Technologie; Der komplexe Befehlssatz kann jedoch mit weniger Befehlen nützliche Arbeit leisten.

Einflussfaktoren auf den VPI

Die gleiche Anzahl von Befehlen pro Sekunde kann mit einer hohen Anzahl von IPCs und einer niedrigen Taktrate (wie AMD Athlon und Intel Core 2 ) oder mit einer geringen Anzahl von IPCs und einer hohen Taktrate (wie Intel Pentium 4 und in geringerem Maße der AMD Bulldozer ). Beides sind gültige Designs, und die Wahl zwischen den beiden wird durch die Geschichte, technische Einschränkungen oder den Marketingdruck bestimmt.

Berechnungsgeschwindigkeit

Die Arbeit, die mit jedem Computer erledigt werden kann, hängt von vielen anderen Faktoren als der Geschwindigkeit des Prozessors ab. Zu diesen Faktoren gehören die Mikroarchitektur , das interne Layout der Maschine, die Geschwindigkeit des Speichermediensystems , die Geschwindigkeit anderer angeschlossener Peripheriegeräte, die Effizienz des Betriebssystems und vor allem das Gesamtdesign der verwendeten Software .

Für Computerbenutzer und Käufer sind Zyklusanweisungen keine besonders nützlichen Informationen über die Leistung ihres Systems. Um mehr nützliche Informationen für sie zu haben, ist Benchmarking- Software besser. Es ist hilfreich, sich seiner Existenz bewusst zu sein, da es ein leicht verständliches Beispiel dafür ist, warum die Taktrate nicht der einzige Faktor ist, der die Leistung eines Computers anzeigt.

Siehe auch

Verweise

  1. John L. Hennessy, David A. Patterson, Andrea C. Arpaci-Dusseau. „ Computerarchitektur: ein quantitativer Ansatz “. 2007.