计算机组成原理平均cpi怎么算-计算机组成原理-计算机的性能指标及计算题.pdf
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2022-12-22
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计算机组成原理平均cpi怎么算_计算机组成原理-计算机的性能
指标及计算题
1. 计算机的主要性能指标
1.1 机器字长
机器字长是指计算机进⾏⼀次整数运算(定点整数运算)所能处理的⼆进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数、加法器有关。
机器字长⼀般等于内部寄存器的⼤⼩，字长越长，数的表⽰范围越⼤，计算精度越⾼。
1.2 数据通路带宽
数据通路带宽只数据总线⼀次所能并⾏传送信息的位数。
此处指外部数据总线的宽度，与CPU内部的数据总线宽度(内部寄存器的⼤⼩)有可能不同
1.3 主存容量
主存储器所能存储信息的最⼤容量。
字数x字长=2^(MAR位数)xMDR位数
如16位MAR和32位MDR，存储容量位64Kx32位
1.4 运算速度
吞吐量和响应时间
吞吐量
系统在单位时间内处理请求的数量。最综合的判断标准。吞吐量主要取决于主存的存储周期
响应时间
指⽤户向计算机发送⼀个请求，到系统对该请求作出响应并获得所需结果的等待时间。
CPU时间(运⾏⼀个程序所花费的时间)+等待时间(⽤于磁盘访问、存储器访问、IO操作、操作系统开销等的时间)
主频和CPU时钟周期
CPU时钟周期 CLK。
=1/主频
进⾏⼀个最基本的动作需要多少秒。
⼀个动作⾄少需要⼀个时钟周期。主频的倒数，CPU中最⼩的时间单位。
主频(CPU时钟频率)
=1/CLK
每秒可以执⾏多少次动作。
完成指令的⼀个执⾏步骤所⽤时间越短，执⾏速度越快。单位Hz，2.4GHz：⼀秒2.4x10^9次
CPI
执⾏⼀条指令所需要的时钟周期数。
CPU执⾏时间
运⾏⼀个程序所花的时间。
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