Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с миллиона инструкций в секунду )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эффективность компьютерной обработки, измеряемая как количество ватт, необходимых на миллион команд в секунду (ватт на MIPS). [ указать ]

Инструкции в секунду ( IPS ) является мерой компьютера «ы процессор скорости. Для компьютеров со сложным набором инструкций (CISC) разные инструкции занимают разное количество времени, поэтому измеряемое значение зависит от набора инструкций; даже при сравнении процессоров одного семейства измерение IPS может быть проблематичным. Многие сообщенные значения IPS представляют собой «пиковые» скорости выполнения искусственных последовательностей инструкций с небольшим количеством ветвей и без конкуренции за кэш , тогда как реалистичные рабочие нагрузки обычно приводят к значительно более низким значениям IPS. Иерархия памятитакже сильно влияет на производительность процессора, что практически не учитывается при расчетах IPS. Из-за этих проблем синтетические тесты, такие как Dhrystone , теперь обычно используются для оценки производительности компьютера в часто используемых приложениях, а необработанные IPS вышли из употребления.

Этот термин обычно используется в сочетании с префиксом метрики (k, M, G, T, P или E) для формирования килограмм инструкций в секунду ( kIPS ), миллиона инструкций в секунду ( MIPS ) и миллиарда инструкций в секунду ( GIPS). ) и так далее. Раньше TIPS время от времени использовалось для выражения «тысяча IPS».

Вычисления [ править ]

IPS можно рассчитать с помощью следующего уравнения: [1]

Однако измерение инструкций / цикла зависит от последовательности инструкций, данных и внешних факторов.

Тысячи инструкций в секунду (TIPS / kIPS) [ править ]

До того, как стали доступны стандартные тесты, средний рейтинг скорости компьютеров основывался на расчетах для набора инструкций с результатами, выраженными в килограммах инструкций в секунду (kIPS). Самый известный был Gibson Mix , [2] производство Джека Кларка Гибсон IBM для научных приложений в 1959 г. Других рейтингов, такие как смесь АДФА , которая не включает в себя операцию с плавающей точкой, были произведены для коммерческих применений. Единица тысячи инструкций в секунду (kIPS) сегодня используется редко, поскольку большинство современных микропроцессоров могут выполнять не менее миллиона инструкций в секунду.

Гибсон Микс [ править ]

Гибсон разделил компьютерные инструкции на 12 классов на основе архитектуры IBM 704 , добавив 13-й класс для учета времени индексации. Веса были в основном основаны на анализе семи научных программ, запущенных на 704, с небольшим вкладом некоторых программ IBM 650 . Общая оценка была тогда взвешенной суммой средней скорости выполнения инструкций в каждом классе. [3]

Миллионы инструкций в секунду (MIPS) [ править ]

Скорость данного ЦП зависит от многих факторов, таких как тип выполняемых инструкций, порядок выполнения и наличие инструкций ветвления (проблематично в конвейерах ЦП). Частота команд ЦП отличается от тактовых частот, обычно указываемых в Гц , поскольку для выполнения каждой инструкции может потребоваться несколько тактовых циклов или процессор может выполнять несколько независимых инструкций одновременно. MIPS может быть полезен при сравнении производительности процессоров с аналогичной архитектурой (например, микроконтроллеры Microchip), но их трудно сравнивать между разными архитектурами ЦП . [4] Это привело к тому, что термин «бессмысленные показатели эффективности» стал популярным среди технических специалистов к середине 1980-х годов.[5]

По этой причине MIPS стал не мерой скорости выполнения инструкций, а скоростью выполнения задачи по сравнению с эталоном. В конце 1970-х годов производительность миникомпьютеров сравнивалась с использованием VAX MIPS , когда компьютеры измерялись при выполнении задачи, и их производительность оценивалась по сравнению с VAX 11/780, который продавался как машина с 1 MIPS . (Эта мера была также известна как VAX Unit of Performance или VUP .) Это было выбрано, потому что 11/780 был примерно эквивалентен по производительности IBM System / 370 модели 158–3, которая была широко принята в компьютерной индустрии как работающая. при 1 MIPS.

Многие заявления о производительности миникомпьютеров были основаны на версии теста Whetstone для Fortran , которая дает миллионы инструкций Whetstone в секунду (MWIPS). VAX 11/780 с FPA (1977) работает со скоростью 1,02 MWIPS.

Эффективная скорость MIPS сильно зависит от используемого языка программирования. В отчете Whetstone есть таблица, показывающая скорости MWIPS ПК через ранние интерпретаторы и компиляторы вплоть до современных языков. Первый компилятор для ПК был для BASIC (1982), когда процессор 8088/87 с частотой 4,8 МГц получил 0,01 MWIPS. Результаты на Intel Core 2 Duo с тактовой частотой 2,4 ГГц (1 CPU 2007) варьируются от 9,7 MWIPS с использованием BASIC Interpreter, 59 MWIPS с использованием BASIC Compiler, 347 MWIPS с использованием Fortran 1987 года, 1534 MWIPS с использованием HTML / Java до 2403 MWIPS с использованием современного компилятора C / C ++ .

Для самых ранних 8-битных и 16-битных микропроцессоров производительность измерялась в тысячах инструкций в секунду (1000 kIPS = 1 MIPS).

zMIPS - это показатель MIPS, используемый внутри IBM для оценки своих серверов мэйнфреймов ( zSeries , IBM System z9 и IBM System z10 ).

Взвешенный миллион операций в секунду (WMOPS) - аналогичный показатель, используемый для аудиокодеков.

Временная шкала инструкций в секунду [ править ]

См. Также [ править ]

  • TOP500
  • FLOPS - операций с плавающей запятой в секунду
  • SUPS
  • Тест (вычисления)
  • BogoMips (измерение скорости процессора, производимое ядром Linux )
  • Инструкции на цикл
  • Циклов на инструкцию
  • Dhrystone (тест) - целочисленный тест DMIPS
  • Whetstone (benchmark) - тест с плавающей запятой
  • Миллион единиц обслуживания (МСУ)
  • Порядки величины (вычисления)
  • Производительность на ватт
  • Единицы скорости передачи данных

Ссылки [ править ]

  1. ^ США, Dell. «Технические ресурсы перенесены из TechCenter - Dell US» . en.community.dell.com .
  2. Перейти ↑ Gibson, JC (1970). Гибсон Микс (Технический отчет TR 00.2043). Покипси, штат Нью-Йорк: подразделение разработки систем IBM.
  3. Эллиот, Джимми Линн (5 июня 1975 г.). "Приложение E, Гибсон Микс Джека К. Гибсона". Производительность компьютеров и оценка с использованием системы планирования и управления ресурсами, магистерская диссертация . Государственный университет Орегона. С. 88–92 . Проверено 21 марта 2021 года .
  4. ^ Тед МакНил. «Не позволяйте MIPS вводить в заблуждение» . Журнал IBM. Архивировано из оригинала на 2012-08-17 . Проверено 15 ноября 2009 .
  5. ^ «Лучшее из обоих миров: Mac II против IBM PS / 2 Model 80» . Журнал ПК . 24 ноября 1987 г. с. 105.
  6. ^ Новости стали США . 15–20. Департамент производственных отношений Стальной корпорации США в Делавэре. 1950–1955 гг. п. 29.
  7. Падуя, Дэвид (08.09.2011). Энциклопедия параллельных вычислений . Springer Science & Business Media. ISBN 9780387097657.
  8. ^ Мигэр, RE (9 мая 1961). «Отчет о растяжке» (PDF) . История компьютера .
  9. ^ "Control Data Corporation, CDC-6600 и 7600" . ed-thelen.org . Проверено 25 мая 2017 .
  10. ^ "Control Data 6600: Суперкомпьютер прибывает" . Доктора Добба . Архивировано из оригинала на 2017-06-05 . Проверено 25 мая 2017 .
  11. ^ "MCS4> IntelP4004" .
  12. ^ a b c d e f g h i j k "Стоимость производительности процессора в период 1944-2003 гг." . Архивировано из оригинала на 2014-10-09.
  13. ^ a b c d e «Процессоры Intel» . 24 апреля 2012 года Архивировано из оригинала на 2012-04-24.
  14. ^ "История компьютеров и вычислительной техники, рождение современного компьютера, электронного компьютера, компьютеров Cray Сеймура Крея" . history-computer.com . Проверено 25 мая 2017 .
  15. ^ a b c d e f g h Дролез, Людовик. "Уголок открытого исходного кода Луда" .
  16. ^ a b 2 цикла на инструкцию [1]
  17. ^ a b 1 инструкция за цикл [2]
  18. ^ a b 4 цикла на инструкцию [3] Архивировано 09.06.2015 на Wayback Machine = 0,25 инструкций на цикл
  19. ^ "Intel :: dataSheets :: 8048 8035 HMOS Single Component 8-Bit Microcomputer DataSheet 1980" .
  20. ^ «Справочник по аппаратному обеспечению Sega G80» . 25 октября 1997 года Архивировано из оригинала на 2012-02-19.
  21. ^ a b «Система 16 - Оборудование Irem M27 (Irem)» .
  22. ^ a b На 10% быстрее [4], чем 68000 (0,175 MIPS на МГц [5] )
  23. ^ a b NEC V20 / V30 : «250 наносекунд на инструкцию при 8 МГц» означает только некоторые самые быстрые двухтактные инструкции регистр-регистр.
  24. ^ LINKS-1 Компьютерная графическая система: 257 × Zilog Z8001 [6] на 10 МГц [7] (2,5 MIPS [8], архивировано 9 июня 2015 г. на Wayback Machine ) каждый
  25. ^ "ЦИФРОВЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ TMS320C1x" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) на 2014-10-06.
  26. ^ a b "32-битный микропроцессор-NXP" .
  27. ^ "Микрокомпьютеры ZTAT (ZeroTurnAroundTime)" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 6 октября 2014 года.
  28. ^ http://www.datasheetarchive.com/dlmain/Datasheets-13/DSA-246134.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
  29. ^ 1 инструкция за цикл [9]
  30. ^ Sega System 16: Hitachi-Motorola 68000 @ 10 МГц (1,75 MIPS), NEC-Zilog Z80 @ 4 МГц (0,58 MIPS) [10] [11] , Intel 8751 @ 8 МГц [12] (8 MIPS [13] ) , Intel 8048 @ 6 МГц «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2016-01-25 . Проверено 8 августа 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )(6 MIPS [14] )
  31. ^ "ARM2 - Микроархитектуры - Желудь" . Wikichip.org . Проверено 17 октября 2018 года .
  32. ^ Inc, InfoWorld Media Group (23 января 1989 г.). «Инфомир» . InfoWorld Media Group, Inc. - через Google Книги.
  33. ^ a b http://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=59745&item_no=1&page_id=13&block_id=8
  34. ^ Inc, Зифф Дэвис (24 ноября 1987 г.). "PC Mag" . Ziff Davis, Inc. - через Google Книги.
  35. ^ a b «Улучшенный 32-разрядный процессор NXP» .
  36. ^ «Введение в ЦП TRON VLSI» .
  37. ^ a b «Глаза водителей 060 1987 г. + победный забег 1989 г.» (PDF) . История гоночных игр . Июнь 2007 г.
  38. ^ "Аналоговые устройства - техническое описание pdf" (PDF) .
  39. ^ Оборудование Namco System 21: 5 × Texas Instruments TMS320C20 при 25 МГц (62,5 MIPS [15] ), 2 × Motorola 68000 при 12,288 МГц [16] (4,301 MIPS [17] ), Motorola 68020 [18] при 12,5 МГц (3,788 MIPS [19] ), Hitachi HD63705 @ 2,048 МГц [20] (2,048 MIPS [21] ), Motorola 6809 @ 3,072 МГц [22] (1,29 MIPS [23] )
  40. ^ a b «Шинные платы на базе Intel i860» . Архивировано из оригинала на 2013-06-25.
  41. ^ Аппаратное обеспечение Atari Hard Drivin: [24] Motorola 68000 @ 7 МГц (1,225 MIPS [25] ), Motorola 68010 @ 7 МГц (1,348 MIPS [26] ), 3 × Texas Instruments TMS34010 @ 50 МГц (18 MIPS [27] ), Analog Devices ADSP-2100 @ 8 МГц (8 MIPS [28] ), Texas Instruments TMS32010 @ 20 МГц (5 MIPS « Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 06.10.2014 . Проверено 2014-09-17 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ))
  42. ^ "СУПЕРКОМПЬЮТЕР" . Pik - Praxis der Informationsverarbeitung und Kommunikation . 13 (4). 1990. DOI : 10,1515 / piko.1990.13.4.205 .
  43. ^ «ARM3 - Микроархитектуры - Желудь» . Wikichip.org . Проверено 17 октября 2018 года .
  44. ^ "(Включая EC, LC и V) -NXP" .
  45. ^ Аппаратное обеспечение Namco System 21 (Galaxian³): [29] 80 × Texas Instruments TMS320C25 при 40 МГц (1600 MIPS [30] ), 5 × Motorola 68020 при 24,576 МГц (37,236 MIPS [31] ) Motorola 68000 при 12,288 МГц (2,15 MIPS) [32] ), 10 × Motorola 68000 @ 12 МГц (21 MIPS [33] )
  46. Enterprise, IDG (25 марта 1991 г.). «Компьютерный мир» . IDG Enterprise - через Google Книги.
  47. ^ Микропроцессор 21064 компании Digital Equipment Corporation [ постоянная мертвая ссылка ] (c1992) дата доступа = 29 августа 2009 г.
  48. ^ a b «Система 16 - Оборудование Namco Magic Edge Hornet Simulator (Namco)» .
  49. Учияма, Кунио; Аракава, Фумио; Нарита, Сусуму; Аоки, Хирокадзу; Кавасаки, Икуя; Мацуи, Шигедзуми; Ямамото, Мицуёси; Накагава, Норио; Кудо, Икуо (1 сентября 1993 г.). "Суперскалярный микропроцессор Gmicro / 500 с буферами ответвлений". IEEE Micro . 13 (5): 12–22. DOI : 10.1109 / 40.237998 . S2CID 30178249 . 
  50. ^ "дристон" .
  51. ^ 24 × MIPS R4400 (2040 MIPS), [34] 12 × Intel i860 (600 MIPS) «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2013-06-25 . Проверено 17 сентября 2014 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  52. ^ «DCTP - Технические характеристики Saturn» . Архивировано из оригинала на 2003-03-01.
  53. ^ a b c "Диаграммы, тесты CPU Charts 2004, Sandra - CPU Dhrystone" . Архивировано из оригинала на 2013-02-05.
  54. ^ "PIC16F84A - 8-битные микроконтроллеры PIC" .
  55. ^ a b «МИКРОПРОЦЕССОР MOTOROLA P OWER PC 603 E ™» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 18 сентября 2014 года . Проверено 17 сентября 2014 .
  56. ^ «SiSoftware - анализаторы Windows, GPGPU, Android, iOS, приложения для диагностики и тестирования» .
  57. ^ "DCTP - Hitachi 200 МГц SH-4" . Архивировано из оригинала на 2014-12-11 . Проверено 18 сентября 2014 .
  58. ^ "DCTP - Архив новостей за январь 1998" . Архивировано из оригинала на 2016-03-05.
  59. ^ «Zilog видит новую жизнь для Z80 в интернет-устройствах» . Computergram International . 1999. Архивировано из оригинала на 2012-05-25.
  60. ^ Оборудование Sega Naomi Multiboard: [35] [36] Архивировано 06.10.2014 на Wayback Machine 16 × Hitachi SH-4 на 200 МГц (5760 MIPS [37] Архивировано 11.12.2014 на Wayback Machine ), 16 × ARM7 на 45 МГц (640 MIPS [38] )
  61. ^ "Freescale Semiconductor - Семейство процессоров MPC8272 PowerQUICC II" (PDF) .
  62. ^ "Техническое описание и примечания к ZISC78 - Архив технических данных" .
  63. ^ a b c d Шимпи, Ананд Лал. «ARM Cortex A7: более дешевые двухъядерные и более энергоэффективные высокопроизводительные устройства» .
  64. ^ "PIC10F200 - 8-битные микроконтроллеры PIC" .
  65. ^ "Перенаправление микрочипа" . Архивировано из оригинала на 2014-10-06.
  66. ^ "Процессор Cortex-M3 - ARM" .
  67. ^ «Тесты производительности Nios II» (PDF) .
  68. ^ «Архитектура MIPS, обеспечивающая растущий список процессоров мобильных приложений» .
  69. ^ "mini-itx.com - обзор epia px 10000" .
  70. ^ a b "Серия Cortex-A - ARM" .
  71. ^ a b c «Диаграммы, тесты производительности CPU Charts 2007, Synthetic SiSoft Sandra XI CPU» . Архивировано из оригинала на 2013-02-04.
  72. ^ "Процессор Cortex-R4 - ARM" .
  73. ^ 24K [ постоянная мертвая ссылка ]
  74. ^ a b «Статьи об оборудовании Тома - Найдите и отфильтруйте наши последние статьи» .
  75. ^ "Полупроводниковые компании ядра IP" .
  76. Мерритт, Рик (5 февраля 2007 г.). «Запуск требует PowerPC до 25 Вт» . EE Times . UBM Tech . Архивировано из оригинального 21 января 2013 года . Проверено 20 ноября 2012 года .
  77. ^ «Тесты ECS 945GCT-D с Intel Atom 1,6 ГГц» .
  78. ^ a b c d "Диаграммы, тесты производительности ЦП настольных ПК 2010, производительность ALU: SiSoftware Sandra 2010 Pro (ALU)" . Архивировано из оригинала на 2013-02-04.
  79. ^ "Процессор Cortex-M0 - ARM" .
  80. ^ «Журнал EEE: ARM11 против Cortex A8 против Cortex A9 - нетбуки, процессоры EEE PC, MSI Wind, HP, Acer Aspire, ARM Cortex против Intel Atom» . Архивировано из оригинала на 2011-07-19.
  81. ^ "Список разгонов Phenom II - страница 21" .
  82. ^ "OC3D :: Обзор :: Intel 980x Gulftown :: Синтетические тесты" .
  83. ^ "Результаты тестов: Sandra 2011 - ASRock в E350M1: Brazos Платформа от AMD Хиты Desktop в первую очередь" . 14 января 2011 г.
  84. ^ "Глобальный официальный веб-сайт Samsung Semiconductor" .
  85. ^ "Обзор Core i5 2500K и Core i7 2600K" .
  86. ^ a b c d "Тест: Sandra Dhrystone (MIPS) для i7-4770K, i7-3770K, FX-8350, FX-8150" .
  87. ^ «Результаты тестов: SiSoftware Sandra 2011 - Обзор процессора Intel Core i7-990X Extreme Edition» . 25 февраля 2011 г.
  88. ^ «HardOCP - синтетические тесты» .
  89. ^ a b «AMD FX-8350 Black Edition против Intel Core i7-4770K - Сравните процессоры» .
  90. ^ "Процессор Intel Core i7-4770K для настольных ПК" .
  91. Роб Уильямс (29 августа 2014 г.). «Обзор Core i7-5960X Extreme Edition: просроченный 8-ядерный настольный компьютер Intel уже здесь» . Techgage .
  92. ^ Автор (2015-02-05). «Тестирование Raspberry Pi 2» . hackaday.com.
  93. ^ ccokeman (30 мая 2016 г.). «Обзор процессора Intel Core I7 6950X Extreme Edition Broadwell-E» .
  94. ^ a b http://users.nik.uni-obuda.hu/sima/letoltes/Processor_families_Knowledge_Base_2019/ARM_processors_lecture_2018_12_02.pdf
  95. ^ Chiappetta, Marco (2017-03-02). «Обзор и тесты AMD Ryzen 7 1800X, 1700X и 1700: Zen возвращает Intel битву» . HotHardware. Архивировано из оригинала на 2017-03-05 . Проверено 5 марта 2017 .
  96. ^ «Подробная информация о компоненте Intel Core i7-8086K» . Официальный рейтинг SiSoftware в реальном времени .
  97. ^ a b Марко Чиаппетта (14 ноября 2019 г.). «Обзор AMD Ryzen 9 3950X: 16-ядерный процессор Zen 2» . HotHardware. Архивировано из оригинала 6 марта 2020 года . Проверено 22 марта 2020 .
  98. ^ Marco Chiappetta (7 февраля 2020). «Обзор AMD Threadripper 3990X: 64-ядерное многопоточное чудовище на свободе» . HotHardware. Архивировано из оригинального 18 марта 2020 года . Проверено 22 марта 2020 .