非时间指标
机器字长
定义:机器一次能处理的二进制位数
由运算器、寄存器的位数决定
一般与内部寄存器的位数相等
字长决定数据表示范围与精度
目前常见的字长有32位和64位字长
总线宽度
定义:数据总线一次能并行传送的最大信息位数
主存容量、存储带宽
主存容量:是指一台计算机主存所包含的存储单元总数
存储带宽:指单位时间内与主存交换的二进制信息量,单位 Byte / s (影响存储带宽的指标包括数据位宽和数据传输速率)
CPU内核数
CPU内核数,又称CPU核心数或物理核心数,指的是中央处理器内部的处理核心数量。每个核心都是CPU的重要组成部件,能够独立地执行指令和处理任务。在多线程或多任务处理环境中,更多的核心可以显著提高性能,因为每个核心可以独立地执行指令。同时,核心数增加通常意味着更高的功耗和热量产生,因此多核心CPU可能需要更好的散热解决方案和更高的电源需求。
CPU核心数量的计算公式为:核心数量 = 物理处理器数 × 每个物理处理器的核心数。目前常见的物理处理器有单核、双核、四核、六核、八核等,而每个物理处理器的核心数也有1个、2个、4个、6个、8个等不同的配置。
虽然核心数增加可以提高多线程性能,但单线程性能也很重要。对于某些应用程序,如果它们主要依赖于单个线程的性能,那么增加核心数可能不会有太大帮助。在这种情况下,单核的性能(如更高的时钟速度和更优的微架构设计)更为关键。
因此,在选择CPU时,除了考虑核心数外,还需要根据实际应用需求、预算以及其他性能参数(如时钟速度、缓存大小等)进行综合评估。
时间指标
主频和周期
CPI、IPC
CPI: 执行一条指令(平均)需要的时钟周期数
单条指令CPI
一段程序中所有指令的CPI
指令系统CPI
CPI = 一段程序中所有指令的时钟周期数之和 / 指令条数 //统计
= 程序中各类指令的CPI 程序中该类指令的比例 //加权
IPC: CPI的倒数,在一个时钟周期内执行的(平均)指令条数
在一个时钟周期内是不是只能执行一条指令呢?
在一个时钟周期内能执行多少条指令并不固定,这取决于处理器的设计和架构。实际上,现代处理器采用了很多技术来优化指令的执行,例如指令流水线、分支预测、超标量执行等,使得它们能够在每个时钟周期内执行多条指令。
MIPS、 MFLOPS
CPU执行时间