计算机组成原理学习笔记1.3

本系列文章是为了记录自己在学习过程中的知识点

目录

                                         计算机性能指标

1、字长

2、数据带宽

3、主存容量

4、运行速度

(1)吞吐量

(2)响应时间

(3)主频

(4)CPU时钟周期

(5)CPI

(6)CPU执行时间

(7)MIPS

(8)MFLOPS


                                         计算机性能指标

1、字长

字长是指计算机进行一次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,字长一般等于内部寄存器的大小,字长越长,数表示的范围越大,精度越高,字长通常选定为字节(8位)的整数倍。

对于字长需要区分字,机器字长,字长,指令字长,存储字长

字长又称机器字长,所谓字长是指CPU内部用于整数运算的数据通路的宽度(数据总线一次所能并行传送的位数,称为数据通路宽度)。它反映了计算机处理信息的能力。

字与字长是不同的概念:字是用来表示被处理信息的单位,用来度量数据类型的宽度

指令字长:一个指令字中包含的二进制代码位数

存储字长:一个存储单元存储的二进制代码的长度

他们必须是字节的整数倍

2、数据带宽

数据通路带宽是指数据总线一次所能并行传输信息的位数。

这里的数据带宽是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。

注意:各个子系统通过数据总线连接形成的数据传送路径称为数据通路

3、主存容量

主存容量是指主存存储器所能存储信息的最大容量,通常以字节衡量

可用字数X字长(512K*16位)来表示存储容量=存储单元个数X存储字长

其中MAR的位数反映存储单元的个数,MDR位数反映存储字长

2^10=1KB

4、运行速度

(1)吞吐量

吞吐量是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的输入内存,CPU多快的取指令,数据能多快的从内存取出或存入,以及所得结果多快的从内存送出。系统的吞吐量主要取决于主存的存取周期。

(2)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的响应并获得所需结果的等待时间。

(3)主频

主频是CPU时钟频率,是衡量计算机速度的重要参数。

(4)CPU时钟周期

CPU时钟周期是主频的倒数,是CPU最小时间单位,执行指令的每个动作只是少需要1个时钟周期

(5)CPI

指执行一条指令所需的时钟周期

(6)CPU执行时间

指运行一个程序所花费的时间

CPU执行时间=CPU时钟周期数/主频=(CPI*指令条数)/主频(这里的CPI是平均值)

(7)MIPS

即每秒执行多少百万条指令

MIPS=指令条数/(执行时间*10^6)=主频/(CPI*10^6)

(8)MFLOPS

指每秒执行多少百万浮点数运算

MFLOPS=浮点运算的次数/(执行时间*10^6)

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