▷ Što je procesor ipc

Na današnjim računalima upute po ciklusu ili poznate i kao IPC vrlo su važan aspekt performansi procesora. Ovaj koncept predstavlja prosječni broj uputa izvršenih za svaki ciklus takta procesora, pa što je viši, procesor će biti snažniji. U ovom članku objašnjavamo sve relevantno o CPI-ju.

Sadržaj indeks

Što je CPI procesora, kako se izračunava i koliko je važan?

Izračun IPC- a vrši se pokretanjem skupa koda, izračunavanjem broja instrukcija na razini stroja potrebne za njegovo dovršenje, a zatim korištenjem tajmera visokih performansi za izračunavanje broja ciklusa takta potrebnih za njegovo dovršavanje na stvarnom hardveru., Krajnji rezultat dolazi od dijeljenja broja uputa na broj ciklusa taktova CPU-a.

Broj uputa u sekundi i operacije s pomičnim zarezom u sekundi za procesor mogu se izračunati množenjem broja uputa po ciklusu sa taktnom brzinom (ciklusi u sekundi dani u Hertzu) dotičnog procesora. Broj uputa u sekundi otprilike je pokazatelj vjerojatnih performansi procesora.

Preporučujemo čitanje našeg članka o Najboljim procesorima na tržištu

Broj izvršenih uputa po satu nije konstanta za neki procesor, jer ovisi o tome kako određeni softver koji se izvršava u interakciji s procesorom i, zapravo, sa cijelim strojem, posebno sa hijerarhijom memorije. Međutim, određene karakteristike procesora teže dovesti do dizajna koji imaju nadprosječne IPC vrijednosti, poput prisutnosti više aritmetičkih logičkih jedinica i kratkih cijevi. Kada uspoređujete različite setove uputa, jednostavniji skup uputa može dovesti do većeg broja IPC-a od primjene složenijeg skupa instrukcija, koji koristi istu tehnologiju čipa, no što je više skupa upute kompleks može obaviti korisniji rad s manje uputa.

Čimbenici koji reguliraju CPI

Dana razina uputa u sekundi može se postići s visokim IPC-om i niskom brzinom takta (kao što su AMD Athlon i ranija serija Intel Core), ili s niskim IPC-om i visokim taktovima (kao što je Intel Pentium 4). Oboje su valjani dizajneri procesora, a izbor između njih često ovisi o povijesti, tehničkim ograničenjima ili marketinškim pritiscima. Međutim, visok IPC s visokom frekvencijom pruža najbolje performanse.

Ciklus upute za više procesora.

Ovi brojevi nisu IPC vrijednost ovih CPU-a, ali predstavljaju teoretski moguće performanse s pomičnim zarezom. Imajte na umu da brojevi u nastavku predstavljaju samo logičke širine SIMD pogona procesora. Oni ne uzimaju u obzir više SIMD cijevi prisutnih u većini arhitektura, niti predstavljaju glavnu arhitektonsku definiciju IPC-a, koja mjeri broj prosječnih skalarnih uputa uklonjenih po ciklusu, i cijeli brojevi, plutajuće točke i kontrolu.

CPU	Dvostruka preciznost DP IPC	Jednostavna preciznost SP IPC
Intel Core i Intel Nehalem	4	8
Intel Sandy Bridge i Intel Ivy Bridge	8	16
Intel Haswell i Intel Coffee Lake	16	32
Intel Ice Lake	?	?
Intel Xeon Skylake (AVX-512)	32	64
AMD K10	6	12
AMD Buldožer, AMD Piledriver i AMD Steamroller	12	24
AMD Ryzen	16	32
Intel Atom (Bonnell, Saltwell, Silvermont i Goldmont)	2	4
AMD Bobcat	2	4
AMD Jaguar i Puma	4	8
ARM Cortex-A7	1	8
ARM Cortex-A9	1	8
ARM Cortex-A15	1	8
ARM Cortex-A32	2	8
ARM Cortex-A35	2	8
ARM Cortex-A53	2	8
ARM Cortex-A57	2	8
ARM Cortex-A72	2	8
Qualcomm Krait	1	8
Qualcomm Kryo	2	8
IBM PowerPC A2	8	SP elementi se produžavaju Ed do DP i obrađen u istim jedinicama
IBM PowerPC A2	4

Da biste dobili teoretsku ocjenu GFLOPS (milijarde FLOPS-a) za određeni CPU, pomnožite broj u ovoj tablici s brojem jezgara, a zatim s takta vrijednosti (u GHz) određenog CPU modela. Primjerice, Coffee Lake i7-8700K teoretski obrađuje 32 jednostruka precizna floma po ciklusu, ima 6 jezgara i bazni takt od 3, 7 GHz, što vam daje 32 x 6 x 3.7 = 710.4 GFLOPS.

Važno je napomenuti da multithreading ne znači da dvije niti mogu istovremeno raditi na istoj jezgri, dijeleći resurse cjevovoda. Umjesto toga, CPU omogućuje da jedna nit koristi kernel, dok druga čeka da podaci dođu iz memorije, kao u slučaju nedostatka predmemorije. Programer operativnog sustava može vratiti izvorni konac u red, a zatim se vratiti u CPU nakon oporavka podataka.

Dakle, ova značajka nema utjecaja na teorijske performanse CPU-a s plivajućim točkama, ali u određenim slučajevima može pomoći CPU-u da se približi toj izvedbi, u više niti, u praksi. Veliki dnevnik procesora općenito prikazuje koliko se velikih brojeva procesora može brojati jednom. Važan je i broj zapisa jer se oni mogu na trenutak povezati s nekim uputama.

IPC nije jedino što je važno na računalu

Korisni posao koji se može obaviti s bilo kojim računalom ovisi o mnogim čimbenicima, osim brzine procesora. Ti čimbenici uključuju arhitekturu skupa s uputama, mikroarhitekturu procesora i organizaciju računalnog sustava, kao što su dizajn sustava za pohranu diska i mogućnosti i performanse ostalih povezanih uređaja, učinkovitost operativnog sustava i ponajviše, što je najvažnije, softver.

Za korisnike i kupce računalnog sustava, upute za sat nisu osobito korisni pokazatelji performansi njihovog sustava. Za precizno mjerenje performansi koje su za njih relevantne, referentne vrijednosti aplikacije mnogo su korisnije. Znanje o njihovom postojanju korisno je jer pruža lako razumljiv primjer zašto brzina takta nije jedini faktor važan za rad opreme.

Preporučujemo čitanje sljedećih vodiča:

Do sada je naš članak o tome što je IPC procesora, nadamo se da vam je vrlo koristan.

Izvor Wikipedije