计算机的性能指标

简介: 计算机的性能指标


1.存储器的性能指标

MAR位数反映存储单元的个数(最多支持多少个)

MDR位数=存储字长=每个存储单元的大小

那么存储器的总容量=存储单元的个数*存储字长 bit

                                =存储单元个数*存储字长/8 Byte

2.CPU的性能指标

(1)CPU主频:CPU内数字脉冲信号振荡的频率,单位为Hz,CPU主频=10表示,每秒钟有10个脉冲信号

每个脉冲经历的时间,称为CPU时钟周期,CPU主频=1/CPU时钟周期,即互为倒数

主频越高,CPU越快,但这也是相对的,例如:

两个CPU,A的主频为2GHZ,平均CPI=10(每执行一条指令需要10个时钟周期),B的主频为1GHZ,平均CPI=1(每执行一条指令只需要1个时钟周期)

对于A, 一秒钟只能执行0.2G条指令

对于B,一秒钟执行1G条指令

注:那么如果A,B的平均CPI相同,那么是不是一定A更快,其实不然,还要看指令系统,如A不支持乘法指令,只能用多次加法实现乘法;而B支持乘法指令。那么B的性能可能比A更好。

 

(2)CPI:执行一条指令所需的时钟周期数

注:不同的指令,CPI不同。甚至相同的指令,CPI也可能有变化。因为会影响CPI的因素很多,例如主存的负载等,所以我们通常会看平均取指令的周期数

执行一条指令的耗时=CPI*CPU时钟周期

例如:

Eg:某CPU主频为1000Hz,某程序包含100条指令,平均来看指令CPI=3,该程序在该CPU上执行需要多久?

100*3*1/1000

指令数*平均每条指令为几个时钟周期*时钟周期的大小(主频的倒数)

(3)IPS( Instructions Per Second ):每秒执行多少条指令

IPS=主频(每秒钟有多少个时钟周期)/平均CPI(执行一条指令需要消耗的时钟周期)

在IPS前还会加上K,M这样的数量单位,K表示千:10^3,M表示百万:10^6

(4)FLOPS (Floating-point Operations Per Second): 每秒执行多少次浮点运算

在FLOPS前也会加上数量单位,例如

KFLOPS,MFLOPS,GFLOPS,TFLOPS

K:10^3    M:10^6       G:10^9      T:10^12

这里区分描述存储器的容量,文件的大小时的K,M,G,T

2^10:K        2^20:M        2^30:G        2^40:T

3.系统整体性能指标

(1)数据通路带宽:数据总线一次所能并行传送信息的位数(各硬件部件通过数据总线传输数据)

(2)吞吐量:指系统在单位时间内处理请求的数量。


它取决于信息能多快地输入内存,CPO能多快地取指令,数据能多快地从内存取出或存入,以及所得结果能多快地从内存送给一台外部设备。这些步骤中的每一步都关系到主存,因此,系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。


(3)响应时间:指从用户向计算机发送一个请求,到系统对该请求做出响应并获得它所需要的结果的等待时间。


通常包括CPU时间(运行一个程序所花费的时间)与等待时间(用于磁盘访问、存储器访问、I/O操作、操作系统开销等时间)。


4.系统整体的性能指标(动态测试)

基准程序是用来测量计算机处理速度的一种实用程序,以便于被测量的计算机性能可以与运行相

同程序的其它计算机性能进行比较。


注:基准程序执行得越快说明机器性能越好吗?


基准程序中的语句存在频度差异,运行结果也不能完全说明问题,例如:我们使用的是测试显卡的基准程序,那么这个基准程序中对于图像处理相关的指令出现的频率更高,但是换另一种应用场景,那么使用测试显卡的基准程序测试的机器性能是不准确的。


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