Lectures / 03

Организация ЭВМ и систем

Лекция 3

Производительность

компьютера

Единицы измерения

производительности процессоров

•MIPS (Million Instructions Per Second)

миллионов операций в секунду

•MFLOPS (Million Floating Point Operations Per Second)

миллионов операций с плавающей точкой в секунду

MIPS для процессоров Intel

• 8086	0.8	MIPS
• 80286	2.7	MIPS
• 80386	6	MIPS
• 80486	20	MIPS
• Pentium	100	MIPS
• Pentium Pro	440	MIPS
• Pentium II	466	MIPS
• Pentium III	1000	MIPS

Пример

	Производитель		Число команд	Время
				выполнения
	ность, MIPS		в программе A
				программы A
Процес	0.5 103		103	2 10-6
сор 1
Процес	103		2.5 103	2.5 10-6
сор 2

Оценка производительности

	SPECi =	Ti ЭТ
		Ti КОНТР

где Ti ЭТ - время выполнения i-ой программы на эталонном компьютере

Ti КОНТР - время выполнения i-ой программы на тестируемом компьютере

	n	1
SPECкоэфф =
	(∏SPECi ) n

i=1

Единицы измерения тактовой

частоты

R= 1/P - тактовая частота,

где P - длительность тактового импульса

1 Герц (Гц) - один такт в секунду; 1 МГц = 1 000 000 тактов в секунду

=106 с-1 (тактовый период = 1 мкс);

1ГГц = 1 000 000 000 тактов в сек

=109 с-1 (тактовый период = 1 нс).

Формула для вычисления

производительности

T = NR× S с

• T - процессорное время, необходимое для

выполнения программы

• N - количество команд машинного языка в

программе

• S - среднее количество базовых шагов в

одной команде

• R - тактовая частота

Использование кэш-памяти

Процессор

	Кэш-	Основная
		память
	память
		Шина

Использование буфера выборки с

упреждением (Prefetch Queue)

Исполните

льное

устройство

Процессор

Регистры			Устрой
	Л				Данные
			интер
			ство
	А		шинно
			го
	У		фейса		Адрес
			(BIU)

Prefetch УУ Queue

Конвейерное выполнение команд

Стадии выполнения команды: Opcode - выборка команды

Decode - декодирование команды Address - вычисление адреса операндов Values - выборка операндов Compute - вычисление результата Store - сохранение результата