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内容概要:本文主要讨论了计算机系统评价和性能分析的各种关键指标和技术手段。首先定义了性能的基本概念,即“完成一个任务所需要的时间”。接下来介绍了多种性能评价指标,如执行时间、吞吐率、加速比、CPI、MIPS、MFLOPS等,并详细阐述了每个指标的意义及其应用场景。文章还深入探讨了并行系统的性能评估方法,包括利用阿姆达尔定律分析并行度的影响和利特尔法则评估系统响应特性。此外,对于并行系统的评估工具SPEC基准测试套件的功能特点进行了介绍,强调了其标准化、全面性和公正性的优势,以及它能够帮助研究者和从业者进行多方面综合评价的价值。 适用人群:从事计算机科学研究、教学和技术支持的专业人士,特别是在计算架构、高性能计算领域工作的工程师和学者;对于计算机系统优化有兴趣的技术爱好者也可参考。 使用场景及目标:旨在提高相关人员对计算机系统性能评价的认识,促进他们更好地理解和选择合适的性能评价方法,以便于设计、优化各类计算机系统或应用软件。
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K计算机系统评价和性能分析
计算机系统性能评价指标
时钟速度
指令执行速度
并行系统的性能评价指标
性能最本质的定义就是“完成一个任务所需要的时间”
计算机系统的性能指标:执行时间、吞吐率、加速比、每条指令的时钟周期(CPI)、每秒
执行百万条指令数、每秒执行百万浮点运算数、每秒执行的事务数、归一化的执行时间等
等。
CPU时间=程序的CPU时钟周期数 * 时钟周期。
CPI=程序的CPU时钟周期数/程序的执行指令数
处理器执行的操作都是由系统时钟掌控的。因此,在最基本的级别,处理器的速度由时钟产
生的脉冲频率来指示,用每秒周期数或赫兹(
Hz
)来测量。
一般情况下,时钟信号由水晶振子产生,一个水晶振子在有动力供应时能产生一个连续的信
号波。该波被转化为一个数字电压脉冲流,连续地供应给处理器电路。
1. CPI(Cycles Per Instruction)是衡量计算机处理器性能的一个重要指标,它表示执行一
条指令所需的平均时钟周期数。CPI 的值越低,表示处理器执行指令的效率越高;反之,
CPI 的值越高,说明执行同样数量的指令需要花费更多的时间,效率相对较低。
CPI 的定义:表示的是执行一条指令所需的平均时钟周期数。
2. MIPS(Million Instructions Per Second)是一个衡量计算机处理器性能的指标,它表示
每秒钟可以执行的百万条指令的数量。MIPS 主要用于量化处理器执行指令的速度,是一个
相对简单的性能度量标准。
定义:MIPS 指的是处理器每秒钟可以执行的百万条指令的数量。它是一个相对的性能度
量,常用于比较不同处理器或不同配置下的同一处理器的性能。
MIPS 的计算公式可以表示为:
MIPS
=
总指令数
总执行时间
(
秒
)
∗10
6
其中:
“总指令数”是指处理器在指定时间内执行的指令总数。
“总执行时间”是指处理器执行这些指令所需的时间(以秒为单位)。
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梦醒繁华落_
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