ip โปรเซสเซอร์ ipc คืออะไร

ในคอมพิวเตอร์ทุกวันนี้คำแนะนำต่อรอบหรือที่รู้จักกันในชื่อ IPC นั้นเป็นส่วนสำคัญของประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ แนวคิดนี้แสดงจำนวนคำสั่งเฉลี่ยที่ดำเนินการสำหรับแต่ละรอบสัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์ดังนั้นยิ่งมีสูงเท่าไรโปรเซสเซอร์ก็จะยิ่งมีพลังมากขึ้น ในบทความนี้เราจะอธิบายทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับดัชนีราคาผู้บริโภค

ดัชนีเนื้อหา

CPI ของโปรเซสเซอร์คืออะไรคำนวณอย่างไรและมีความสำคัญอย่างไร

การคำนวณ IPC ทำได้โดยการ เรียกใช้ชุดรหัส คำนวณจำนวนคำแนะนำในระดับเครื่องที่ต้องการ เพื่อดำเนินการให้เสร็จสิ้น จากนั้นใช้ตัวจับเวลาประสิทธิภาพสูงเพื่อคำนวณจำนวนรอบสัญญาณนาฬิกาที่ต้องใช้ เพื่อดำเนินการกับฮาร์ดแวร์จริง. ผลลัพธ์ที่ได้มาจาก การหารจำนวนคำสั่งด้วยจำนวนรอบสัญญาณนาฬิกาของ CPU

จำนวนคำสั่งต่อวินาทีและการดำเนินการจุดลอยตัว ต่อวินาทีสำหรับโปรเซสเซอร์ สามารถรับได้โดยการคูณจำนวนคำสั่งต่อรอบด้วยความเร็วสัญญาณนาฬิกา (รอบต่อวินาทีที่กำหนดในหน่วยเฮิรทซ์) ของตัวประมวลผลที่เป็นปัญหา จำนวนคำสั่งต่อวินาทีเป็นตัวบ่งชี้คร่าวๆของประสิทธิภาพที่น่าจะเป็นของโปรเซสเซอร์

เราขอแนะนำให้อ่านบทความของเราเกี่ยวกับ โปรเซสเซอร์ที่ดีที่สุดในตลาด

จำนวนคำสั่งที่ดำเนินการต่อนาฬิกานั้นไม่คงที่สำหรับโปรเซสเซอร์ที่กำหนดเนื่องจากขึ้นอยู่กับว่าซอฟต์แวร์เฉพาะใดที่ถูกดำเนินการโต้ตอบกับโปรเซสเซอร์และแน่นอนกับเครื่องทั้งหมดโดยเฉพาะกับลำดับชั้นหน่วยความจำ อย่างไรก็ตามคุณลักษณะของโปรเซสเซอร์บางตัวมีแนวโน้มที่จะนำไปสู่การออกแบบที่มีค่า IPC สูงกว่าค่าเฉลี่ยเช่นการมีอยู่ของหน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์หลายหน่วยและไพพ์แบบสั้น เมื่อเปรียบเทียบชุดคำสั่งที่แตกต่างกันชุดคำสั่ง ที่ง่ายกว่าสามารถนำไปสู่รูป IPC ที่สูงกว่าการใช้ชุดคำสั่งที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งใช้เทคโนโลยีชิปเดียวกัน ซับซ้อนสามารถทำงานที่เป็นประโยชน์มากขึ้นด้วยคำแนะนำน้อยลง

ปัจจัยที่ควบคุมดัชนีราคาผู้บริโภค

ระดับคำสั่งต่อวินาทีที่กำหนดสามารถทำได้ด้วย IPC สูงและความเร็วสัญญาณนาฬิกาต่ำ (เช่น AMD Athlon และ Intel Core series) หรือจาก IPC ต่ำและความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูง (เช่น Intel Pentium 4) ทั้งสองเป็นการออกแบบโปรเซสเซอร์ที่ถูกต้องและตัวเลือกระหว่างทั้งสองมักขึ้นอยู่กับประวัติข้อ จำกัด ทางวิศวกรรมหรือแรงกดดันด้านการตลาด อย่างไรก็ตาม IPC ที่มีความถี่สูงจะให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

คำแนะนำวงจรสำหรับโปรเซสเซอร์หลายตัว

ตัวเลขเหล่านี้ไม่ใช่ค่า IPC ของซีพียูเหล่านี้ แต่เป็นตัวแทนของประสิทธิภาพที่เป็นไปได้ทางทฤษฎีที่เป็นไปได้ โปรดทราบว่าตัวเลขด้านล่างแสดงถึงความกว้างเชิงตรรกะของไดรฟ์ SIMD ของโปรเซสเซอร์ เท่านั้น พวกเขาไม่บัญชีสำหรับท่อ SIMD หลายที่อยู่ในสถาปัตยกรรมส่วนใหญ่และพวกเขาไม่ได้เป็นตัวแทนของคำนิยามสถาปัตยกรรมหลักของ IPC ซึ่งวัดจำนวนคำแนะนำสเกลาร์เฉลี่ยลบออกต่อรอบทั้งจำนวนเต็มจำนวนจุดลอยตัวและการควบคุม

ซีพียู	DP IPC ความแม่นยำสองเท่า	SP IPC ที่แม่นยำอย่างง่าย
Intel Core และ Intel Nehalem	4	8
Intel Sandy Bridge และ Intel Ivy Bridge	8	16
Intel Haswell และ Intel Coffee Lake	16	32
Intel Ice Lake	?	?
Intel Xeon Skylake (AVX-512)	32	64
AMD K10	6	12
AMD Bulldozer, AMD Piledriver และ AMD Steamroller	12	24
AMD Ryzen	16	32
Intel Atom (Bonnell, Saltwell, Silvermont และ Goldmont)	2	4
AMD Bobcat	2	4
AMD Jaguar และ 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
วอลคอมม์ Kryo	2	8
IBM PowerPC A2	8	องค์ประกอบ SP ขยาย เอ็ดถึง DP และประมวลผล ในหน่วยเดียวกัน
IBM PowerPC A2	4

ในการรับคะแนน GFLOPS เชิงทฤษฎี (พันล้าน FLOPS) สำหรับ CPU ที่กำหนดให้ คูณจำนวนในตารางนี้ด้วยจำนวนของแกนแล้วตามด้วยนาฬิกาค่า (เป็น GHz) ของรุ่น CPU เฉพาะ ตัวอย่างเช่น Coffee Lake i7-8700K ใน ทางทฤษฎีจัดการ 32 flops ความแม่นยำเดี่ยวต่อรอบมันมี 6 แกนและ 3.7 GHz นาฬิกาพื้นฐานซึ่งจะช่วยให้คุณ 32 x 6 x 3.7 = 710.4 GFLOPS

สิ่งสำคัญคือให้ทราบว่าการมัลติเธรดไม่ได้หมายความว่าเธรดสองเธรดสามารถทำงานบนแกนเดียวกันพร้อมกันได้ ซีพียูอนุญาตให้เธรดหนึ่งใช้เคอร์เนลได้ในขณะที่อีกเธรดรอให้ข้อมูลมาจากหน่วยความจำเช่นเดียวกับในกรณีที่ไม่มีแคช ผู้พัฒนาระบบปฏิบัติการสามารถคืนเธรดดั้งเดิมไปที่คิวจากนั้นกลับสู่ CPU เมื่อข้อมูลถูกกู้คืน

ดังนั้นคุณสมบัตินี้จึงไม่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของจุดลอยตัวตามทฤษฎีของ CPU แต่ในบางกรณีสามารถช่วยให้ CPU ใกล้เคียงกับประสิทธิภาพนั้นในหลายเธรดในทางปฏิบัติ โดยทั่วไปบันทึกการทำงานของตัวประมวลผลขนาดใหญ่แสดงจำนวนหน่วยประมวลผลขนาดใหญ่ที่สามารถนับได้ครั้งเดียว จำนวนระเบียนยังมีความสำคัญเนื่องจากสามารถเชื่อมต่อเข้าด้วยกันสักครู่พร้อมคำแนะนำ

IPC ไม่ใช่สิ่งเดียวที่สำคัญสำหรับพีซี

งานที่มีประโยชน์ที่สามารถทำได้กับพีซีเครื่องใดก็ได้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยนอกเหนือจากความเร็วของโปรเซสเซอร์ ปัจจัยเหล่านี้รวมถึงสถาปัตยกรรมชุด คำสั่ง ไมโคร โปรเซสเซอร์ สถาปัตยกรรม และการ จัดระเบียบ ของระบบคอมพิวเตอร์เช่นการออกแบบระบบ จัดเก็บข้อมูล บนดิสก์และความสามารถและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออื่น ๆ ประสิทธิภาพของระบบปฏิบัติการและที่สำคัญที่สุด ที่สำคัญซอฟต์แวร์

สำหรับผู้ใช้และผู้ซื้อของระบบคอมพิวเตอร์คำแนะนำเกี่ยวกับนาฬิกาไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับ ประสิทธิภาพของระบบ สำหรับการวัดประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องกับสิ่งเหล่านี้อย่างแม่นยำ เกณฑ์มาตรฐานของแอปพลิเคชันจะมีประโยชน์มากกว่า ความรู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของมันมีประโยชน์เนื่องจากเป็นตัวอย่างที่เข้าใจง่ายว่าทำไมความเร็วสัญญาณนาฬิกาจึงไม่ได้เป็นเพียงปัจจัยเดียวที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของอุปกรณ์

เราขอแนะนำให้อ่านคำแนะนำต่อไปนี้:

จนถึงบทความของเราเกี่ยวกับโปรเซสเซอร์ IPC เราหวังว่าคุณจะพบว่ามันมีประโยชน์มาก

แหล่ง Wikipedia