▷ Kas ir procesora ipc?

Mūsdienu datoros instrukcijas ciklam vai arī pazīstamas arī kā IPC ir ļoti svarīgs procesora veiktspējas aspekts. Šis jēdziens norāda vidējo izpildīto instrukciju skaitu katram procesora pulksteņa ciklam, tāpēc jo augstāks tas ir, jo jaudīgāks būs procesors. Šajā rakstā mēs izskaidrojam visu, kas attiecas uz PCI.

Satura rādītājs

Kas ir procesora PCI, kā tas tiek aprēķināts un cik tas ir svarīgs?

IPC aprēķins tiek veikts, palaižot koda kopu, aprēķinot mašīn līmeņa norādījumu skaitu, kas nepieciešami tā aizpildīšanai, un pēc tam izmantojot augstas veiktspējas taimerus, lai aprēķinātu pulksteņu ciklu skaitu, kas nepieciešami, lai to pabeigtu reālā aparatūrā.. Gala rezultāts rodas, dalot instrukciju skaitu ar CPU pulksteņa ciklu skaitu.

Instrukciju skaitu sekundē un peldošā komata operācijas sekundē procesoram var iegūt, reizinot instrukciju skaitu vienā ciklā ar attiecīgā procesora pulksteņa ātrumu (cikli sekundē, kas izteikts hercos). Instrukciju skaits sekundē ir aptuvens procesora iespējamās darbības rādītājs.

Mēs iesakām izlasīt mūsu rakstu par labākajiem procesoriem tirgū

Vienā pulkstenī izpildīto instrukciju skaits dotajam procesoram nav konstants, jo tas ir atkarīgs no tā, kā konkrētā izpildāmā programmatūra mijiedarbojas ar procesoru un, protams, ar visu mašīnu, it īpaši ar atmiņas hierarhiju. Tomēr daži procesora raksturlielumi parasti rada dizainu, kura IPC vērtības pārsniedz vidējo, piemēram, vairāku aritmētisko loģisko vienību un īsu cauruļu klātbūtne. Salīdzinot dažādas instrukciju kopas, vienkāršāka instrukciju kopa var radīt lielāku IPC skaitli nekā sarežģītāku instrukciju kopas ieviešana, kurā tiek izmantota tā pati mikroshēmu tehnoloģija, lai arī vairāk komandu kopas sarežģīts var veikt vairāk noderīgu darbu ar mazāk norādījumiem.

Faktori, kas nosaka PCI

Doto instrukciju līmeni sekundē var sasniegt ar lielu IPC un mazu pulksteņa ātrumu (piemēram, AMD Athlon un agrīnās Intel Core sērijas) vai ar mazu IPC un lielu pulksteņa ātrumu (piemēram, Intel Pentium 4). Abas ir derīgas procesora konstrukcijas, un izvēle starp diviem bieži ir atkarīga no vēstures, inženiertehniskajiem ierobežojumiem vai mārketinga spiediena. Tomēr vislabākais sniegums ir augsts IPC ar augstu frekvenci.

Ciklu instrukcijas vairākiem procesoriem.

Šie skaitļi nav šo CPU IPC vērtība, bet norāda teorētiski iespējamo peldošā komata veiktspēju. Lūdzu, ņemiet vērā, ka zemāk esošie skaitļi norāda tikai procesora SIMD disku loģiskos platumus. Tie neņem vērā vairākas SIMD caurules, kas atrodas lielākajā daļā arhitektūras, kā arī nepārsniedz IPC galveno arhitektūras definīciju, kas mēra vidējo skalāro instrukciju skaitu, kas noņemts vienā ciklā, gan skaitļus, gan peldošos punktus, gan vadību.

Centrālais procesors	Divkārša precizitāte DP IPC	Vienkārša precizitāte SP IPC
Intel Core un Intel Nehalem	4	8
Intel Sandy Bridge un Intel Ivy Bridge	8	16
Intel Haswell un Intel Coffee Lake	16	32
Intel ledus ezers	?	?
Intel Xeon Skylake (AVX-512)	32	64
AMD K10	6	12
AMD Bulldozer, AMD Piledriver un AMD Steamroller	12	24
AMD Ryzen	16	32
Intel Atom (Bonnell, Saltwell, Silvermont and Goldmont)	2	4
AMD Bobcat	2	4
AMD Jaguar un Puma	4	8
ARM Cortex-A7	1	8
ARM Cortex-A9	1	8
ARM Cortex-A15	1	8
ARM Cortex-A32	2	8
ARM Cortex-A35	2	8
ARM Cortex-A53	2	8
ARM Cortex-A57	2	8
ARM Cortex-A72	2	8
Qualcomm Krait	1	8
Qualcomm Kryo	2	8
IBM PowerPC A2	8	SP elementi stiepjas Ed uz DP un apstrādāts tajās pašās vienībās
IBM PowerPC A2	4

Lai iegūtu teorētisku GFLOPS novērtējumu (miljardiem FLOPS) par noteiktu CPU, reiziniet šīs tabulas numuru ar serdeņu skaitu un pēc tam ar konkrētā CPU modeļa vērtības pulksteni (GHz). Piemēram, Coffee Lake i7-8700K teorētiski apstrādā 32 vienreizējus precizitātes kritienus vienā ciklā, tam ir 6 serdeņi un 3, 7 GHz bāzes pulkstenis, kas nodrošina 32 x 6 x 3, 7 = 710, 4 GFLOPS.

Ir svarīgi atzīmēt, ka vairāku pavedienu pievienošana nenozīmē, ka divi pavedieni var darboties vienā un tajā pašā kodolā vienlaicīgi, kopīgi izmantojot cauruļvada resursus. Tā vietā CPU ļauj vienam pavedienam izmantot kodolu, bet cits gaida, kad dati nāks no atmiņas, tāpat kā kešatmiņas trūkuma gadījumā. Operētājsistēmas izstrādātājs var atgriezt sākotnējo pavedienu rindā un pēc tam, kad dati ir atjaunoti, atgriezties centrālajā procesorā.

Tāpēc šī funkcija neietekmē centrālā procesora teorētisko peldošā komata veiktspēju, bet dažos gadījumos tas var palīdzēt centrālajam procesoram tuvināties šai veiktspējai vairākos pavedienos praksē. Parasti lielais procesora žurnāls parāda, cik lielu procesora numuru var saskaitīt vienreiz. Ierakstu skaits ir arī svarīgs, jo tos var uz brīdi savienot, izmantojot dažas instrukcijas.

IPC nav vienīgais, kas personālajā datorā ir svarīgs

Noderīgais darbs, ko var veikt ar jebkuru datoru, papildus procesora ātrumam ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Šie faktori ir instrukciju kopas arhitektūra, procesora mikroarhitektūra un datorsistēmas organizācija, piemēram, diska glabāšanas sistēmas dizains un citu savienoto ierīču iespējas un veiktspēja, operētājsistēmas efektivitāte un, pats galvenais, vissvarīgāk, programmatūra.

Datorsistēmas lietotājiem un pircējiem pulksteņa instrukcijas nav īpaši noderīga norāde par viņu sistēmas veiktspēju. Lai precīzi izmērītu veiktspējas rādītājus, kas attiecas uz viņiem, daudz noderīgāki ir piemērošanas kritēriji. Zināšanas par to esamību ir noderīgas, jo tās sniedz viegli saprotamu piemēru, kāpēc pulksteņa ātrums nav vienīgais faktors, kas ietekmē iekārtas darbību.

Mēs iesakām izlasīt šādus ceļvežus:

Līdz šim mūsu raksts par procesora IPC ir, mēs ceram, ka jums tas šķiet ļoti noderīgi.

Wikipedia avots