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CPU性能衡量参数-主频 MIPS CPI 时钟周期 机器周期 指令周期之时钟频率计算

时间:2022-11-06 14:08:10

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CPU性能衡量参数-主频 MIPS CPI 时钟周期 机器周期 指令周期之时钟频率计算

1,主频

主频 = 时钟频率,它是指CPU内部晶振的频率,常用单位为MHz,它反映了CPU的基本工作节拍;

2,时钟周期

时钟周期 :主频的倒数 T=1/f

3,机器周期

机器周期:一个机器周期包含若干个时钟周期

4,指令周期

指令周期 :执行一条指令所需要的时间,一般包含若干个机器周期

5,CPI

CPI 表示的是每条指令的平均时钟周期个数,即为执行一条指令所需要的时钟周期数。

6,MIPS(MillionInstructions Per Second)

MIPS = 每秒执行百万条指令数 = 1/(CPI×时钟周期)= 主频/CPI

MFLOPS 每秒百万浮点运算次数。

表示秒钟所能执行的指令条数,对于微型计算机可用CPU的主频和每条指令的执行所需的时钟周期来衡量。

【例题】程序P在机器A上运行需要10s,机器A的时钟频率为400MHz。现在需要设计一台机器B,希望该程序在B上运行只需6s,机器B时钟频率的提高导致其CPI的增加,使得程序P在机器B上时钟周期数是在机器A上的1.2倍。机器B的时钟频率达到A的多少倍才能使程序P在B上执行速度是A上的10/6=1.67倍?

解:

已知,机器A的时钟频率是400MHz(即为1s里有400M个时钟周期),机器A运行10s运行完程序,

所以,时钟周期数是10s*400MHz=4000M个

现在,希望在B上运行6s,设时钟频率为x,

6s*x=4000M*1.2倍

解得x=(4000M*1.2)/6s=800MHz,

即为 当机器B的时钟频率为800MHz时,满足题目条件

PS:自个记记

时钟频率,XXXMHz,就是代表着一秒机器节拍XXXM次,

那么程序的时钟周期(程序运行完整一次的时间)=平均CPI*指令条数

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