Alex_McAvoy

想要成为渔夫的猎手

计算机性能指标

1.数据通路带宽

数据通路带宽是指数据总线一次所能并行传送信息的位数

一般说的数据通路宽度是指外部数据总线的宽度,它与CPU内部的数据总线宽度(内部寄存器的大小)有可能不同

2.机器字长

机器字长是指计算机进行一次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,计算精度就越高,通常都选定为字节(Byte,8位)的整数倍

不同的计算机,字长可能不相同

3.主存容量

主存容量是指主存储器所能存储信息的最大容量,通常以字节来衡量,也可以用 存储单元个数(字数)x 存储字长(例如 512K x 16位)来表示存储容量

其中,存储单元的个数即 MAR 的位数,存储字长即 MAR 的位数,表示可寻址范围的最大值

例如,MAR 为 $16$ 位,表示 $2^{16}=65536$,即此存储体内有 $65536$ 个存储单元(可称作 $64K$ 内存),若 MDR 为 32 位,表示存储容量为 64K x 32位

4.吞吐量

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,CPU 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

5.响应时间

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)、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)

6.主频与 CPU 时钟周期

主频,又称 CPU 时钟频率,其是机器内部主时钟的频率,是衡量机器速度的重要参数,通常以 MHz(兆赫兹)为单位,1Hz 表示每秒 1 次

CPU 时钟周期,即主频的倒数,其是 CPU 中最小的时间单位,每个动作至少需要一个时钟周期

对于同一个型号的计算机,其主频越高,完成指令的一个执行步骤所用的时间越短,执行指令的速度越快

执行一条指令所需的时钟周期数被称为 CPI(Clock cycle Per Instruction)

7.CPU 执行时间

CPU 执行时间,指运行一个程序所花费的时间

其计算公式如下:

上式表明,CPU 的性能取决于主频、每条指令执行所用的时钟周期数、指令条数这三个因素

8.MIPS、MFLOPS、GFLOPS和TFLOPS

MIPS(Million Instructions Per Second),即每秒执行多少百万条指令,计算公式如下:

MFLOPS(Mega Floating-point Operations Per Second),即每秒执行多少百万次浮点运算,计算公式如下:

GFLOPS(Giga Floating-point Operations Per Second),即每秒执行多少十亿次浮点运算,计算公式如下:

TFLOPS(Tera Floating-point Operations Per Second),即每秒执行多少万亿次浮点运算,计算公式如下:

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