▷ Kas yra procesorius ipc

Šiuolaikiniuose kompiuteriuose instrukcijos per ciklą arba dar žinomos kaip IPC yra labai svarbus procesoriaus našumo aspektas. Ši koncepcija parodo vidutinį kiekvienam procesoriaus laikrodžio ciklui įvykdytų instrukcijų skaičių, todėl kuo ji didesnė, tuo galingesnis bus procesorius. Šiame straipsnyje mes paaiškiname viską, kas susiję su VKI.

Turinio rodyklė

Kas yra procesoriaus VKI, kaip jis apskaičiuojamas ir koks jis svarbus?

IPC apskaičiavimas atliekamas paleidus kodo rinkinį, apskaičiuojant mašininio lygio instrukcijų, reikalingų jam įvykdyti, skaičių, o paskui naudojant didelio našumo laikmačius apskaičiuojamas laikrodžių ciklų skaičius, reikalingas jam atlikti realioje aparatinėje įrangoje.. Galutinis rezultatas gaunamas padalijus instrukcijų skaičių iš procesoriaus laikrodžio ciklų skaičiaus.

Nurodymų skaičius per sekundę ir slankiojo kablelio operacijų per sekundę procesoriui skaičius gali būti apskaičiuojamas padauginus instrukcijų per ciklą skaičių iš atitinkamo procesoriaus laikrodžio greičio (ciklai per sekundę, išreikšta Hertz). Instrukcijų skaičius per sekundę yra apytikslis tikėtino procesoriaus našumo rodiklis.

Mes rekomenduojame perskaityti mūsų straipsnį apie geriausius procesorius rinkoje

Nurodymų, įvykdytų per laikrodį, skaičius nėra pastovus tam tikram procesoriui, nes tai priklauso nuo to, kaip konkreti vykdoma programinė įranga sąveikauja su procesoriumi ir, tiesą sakant, su visu kompiuteriu, ypač su atminties hierarchija. Tačiau tam tikros procesoriaus savybės paprastai lemia dizainus, kurių IPC reikšmės yra didesnės nei vidutinė, pavyzdžiui, kelių aritmetinių loginių vienetų ir trumpų vamzdžių buvimas. Palyginus skirtingus komandų rinkinius, paprastesnis komandų rinkinys gali sukelti aukštesnį IPC skaičių nei įgyvendinant sudėtingesnį komandų rinkinį, kuriame naudojama ta pati mikroschemos technologija, tačiau kuo daugiau instrukcijų rinkinio Kompleksas gali atlikti naudingesnį darbą su mažiau instrukcijų.

VKI veiksniai

Nurodytą instrukcijų lygį per sekundę galima pasiekti naudojant aukštą IPC ir mažą laikrodžio greitį (pvz., „AMD Athlon“ ir „Intel Intel Core“ serijas) arba naudojant mažą IPC ir didelį laikrodžio greitį (pvz., „Intel Pentium“). 4). Abu yra tinkami procesoriaus dizainai, o pasirinkimas tarp dviejų dažnai priklauso nuo istorijos, inžinerinių apribojimų ar rinkodaros spaudimo. Tačiau aukštas IPC su aukštu dažniu užtikrina geriausią našumą.

Ciklų instrukcijos keliems procesoriams.

Šie skaičiai nėra šių centrinių procesorių IPC vertė, bet parodo teoriškai galimą slankiojo kablelio veikimą. Atminkite, kad žemiau pateikti skaičiai rodo tik procesoriaus SIMD diskų loginius plotis. Jie neatsižvelgia į daugelį SIMD vamzdžių, esančių daugumoje architektūrų, taip pat neatspindi pagrindinio IPC architektūrinio apibrėžimo, pagal kurį matuojamas per ciklą pašalintų vidutinių skalinių komandų skaičius tiek skaičiais, tiek kintamaisiais taškais, tiek valdymu.

Centrinis procesorius	Dvigubas tikslumas DP IPC	Paprastas precizinis SP IPC
„Intel Core“ ir „Intel Nehalem“	4	8
„Intel Sandy Bridge“ ir „Intel Ivy Bridge“	8	16
„Intel Haswell“ ir „Intel Coffee Lake“	16	32
„Intel Ice Lake“	?	?
„Intel Xeon Skylake“ (AVX-512)	32	64
AMD K10	6	12
„AMD Bulldozer“, „AMD Piledriver“ ir „AMD Steamroller“	12	24
„AMD Ryzen“	16	32
„Intel Atom“ („Bonnell“, „Saltwell“, „Silvermont“ ir „Goldmont“)	2	4
„AMD Bobcat“	2	4
„AMD Jaguar“ ir „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 elementai tęsiasi Ed iki DP ir apdorotas tais pačiais vienetais
„IBM PowerPC A2“	4

Norėdami gauti teorinį GFLOPS reitingą (milijardai FLOPS) tam tikram procesoriui, padauginkite šioje lentelėje pateiktą skaičių iš branduolių skaičiaus, o tada iš konkretaus CPU modelio vertės laikrodžio (GHz). Pavyzdžiui, „ Coffee Lake i7-8700K“ teoriškai tvarko 32 vienkartinius tikslumo šnipštus per ciklą, jis turi 6 branduolius ir 3, 7 GHz bazinį laikrodį. Tai suteikia 32 x 6 x 3, 7 = 710, 4 GFLOPS.

Svarbu pažymėti, kad daugybinis sriegimas nereiškia, kad dvi gijos gali veikti tuo pačiu branduoliu vienu metu, dalijantis dujotiekio ištekliais. Vietoj to, centrinis procesorius leidžia vienai gijai naudoti branduolį, o kitas laukia duomenų iš atminties, kaip trūksta talpyklos. Operacinės sistemos kūrėjas gali grąžinti pradinį siūlą į eilę ir grįžti į centrinį procesorių, kai duomenys bus atkurti.

Todėl ši savybė nedaro įtakos procesoriaus teoriniam slankiojo kablelio našumui, tačiau tam tikrais atvejais ji gali padėti procesoriui priartėti prie to našumo, keliomis gijomis, praktiškai. Paprastai didelis procesoriaus žurnalas parodo, kiek dideli procesorių skaičiai gali suskaičiuoti vieną kartą. Įrašų skaičius taip pat yra svarbus, nes juos kurį laiką galima sujungti kartu su tam tikromis instrukcijomis.

IPC nėra vienintelis dalykas, svarbus PC

Naudingas darbas, kurį galima atlikti su bet kokiu kompiuteriu, be procesoriaus spartos, priklauso nuo daugelio veiksnių. Šie veiksniai apima komandų rinkinio architektūrą, procesoriaus mikroarchitektūrą ir kompiuterinės sistemos organizavimą, pavyzdžiui, disko saugojimo sistemos dizainą ir kitų prijungtų įrenginių pajėgumus ir našumą, operacinės sistemos efektyvumą ir, svarbiausia, svarbiausia, programinė įranga.

Kompiuterinės sistemos vartotojams ir pirkėjams laikrodžių instrukcijos nėra ypač naudingas jų sistemos veikimo požymis. Norint tiksliai įvertinti jiems aktualų našumą, taikymo etalonai yra daug naudingesni. Žinios apie jų egzistavimą yra naudingos, nes pateikia lengvai suprantamą pavyzdį, kodėl laikrodžio greitis nėra vienintelis veiksnys, susijęs su įrangos veikimu.

Mes rekomenduojame perskaityti šiuos vadovus:

Kol kas mūsų straipsnis apie procesoriaus IPC, tikimės, kad jums tai labai naudinga.

Vikipedijos šaltinis