▷ Ano ang processor ng IP

Sa mga computer ngayon, ang mga tagubilin sa bawat siklo, o kilala rin bilang mga IPC, ay isang napakahalagang aspeto ng pagganap ng processor. Ang konsepto na ito ay kumakatawan sa average na bilang ng mga tagubilin na naisakatuparan para sa bawat cycle ng orasan ng processor, kaya mas mataas ito, mas malakas ang processor. Sa artikulong ito ipinapaliwanag namin ang lahat na may kaugnayan tungkol sa CPI.

Indeks ng nilalaman

Ano ang processor ng CPI, paano ito kinakalkula at gaano kahalaga ito?

Ang pagkalkula ng IPC ay ginagawa sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng isang hanay ng code, kinakalkula ang bilang ng mga tagubilin sa antas ng makina na kinakailangan upang makumpleto ito, at pagkatapos ay gumagamit ng mga high-performance timer upang makalkula ang bilang ng mga siklo ng orasan na kinakailangan upang makumpleto ito sa totoong hardware.. Ang resulta ay nagmula sa paghati sa bilang ng mga tagubilin sa pamamagitan ng bilang ng mga siklo ng orasan ng CPU.

Ang bilang ng mga tagubilin bawat segundo at ang mga lumulutang na operasyon sa bawat segundo para sa isang processor ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagdaragdag ng bilang ng mga tagubilin sa bawat siklo na may bilis ng orasan (mga siklo bawat segundo na ibinigay sa Hertz) ng processor na pinag-uusapan. Ang bilang ng mga tagubilin bawat segundo ay isang magaspang na tagapagpahiwatig ng malamang na pagganap ng processor.

Inirerekumenda namin na basahin ang aming artikulo sa Pinakamahusay na mga processors sa merkado

Ang bilang ng mga tagubilin na isinagawa sa bawat orasan ay hindi palaging para sa isang naibigay na processor, dahil depende ito sa kung paano ang partikular na software na naisakatuparan ay nakikipag-ugnay sa processor at, sa katunayan, sa buong makina, lalo na sa hierarchy ng memorya. Gayunpaman, ang ilang mga katangian ng processor ay may posibilidad na humantong sa mga disenyo na may higit sa average na mga halaga ng IPC, tulad ng pagkakaroon ng maraming aritmetika na mga yunit ng lohika at maikling mga tubo. Kapag inihahambing ang iba't ibang mga set ng pagtuturo, ang isang mas simpleng hanay ng pagtuturo ay maaaring humantong sa isang mas mataas na figure ng IPC kaysa sa pagpapatupad ng isang mas kumplikadong set ng pagtuturo, na gumagamit ng parehong teknolohiya ng chip, gayunpaman ang higit pang hanay ng pagtuturo ang kumplikadong maaaring magawa ang mas kapaki-pakinabang na gawain na may mas kaunting mga tagubilin.

Ang mga salik na namamahala sa CPI

Ang isang naibigay na antas ng mga tagubilin bawat segundo ay maaaring makamit na may isang mataas na IPC at mababang bilis ng orasan (tulad ng AMD Athlon at maagang serye ng Intel Core), o mula sa isang mababang IPC at bilis ng orasan (tulad ng Intel Pentium 4). Parehong may wastong disenyo ng processor, at ang pagpili sa pagitan ng dalawa ay madalas na nakasalalay sa kasaysayan, mga hadlang sa engineering, o mga panggigipit sa marketing. Gayunpaman, ang isang mataas na IPC na may mataas na dalas ay nagbibigay ng pinakamahusay na pagganap.

Mga tagubilin sa siklo para sa maraming mga processors.

Ang mga bilang na ito ay hindi ang halaga ng IPC ng mga CPU na ito, ngunit kumakatawan sa teoretikal na posibleng lumulutang na pagganap ng point. Mangyaring tandaan na ang mga numero sa ibaba ay kumakatawan lamang sa mga lohikal na lapad ng drive ng SIMD ng processor. Hindi nila isinasaalang-alang ang maramihang mga tubo ng SIMD na naroroon sa karamihan ng mga arkitektura, o hindi rin kumakatawan sa pangunahing kahulugan ng arkitektura ng IPC, na sumusukat sa bilang ng average na mga tagubilin sa eskalar na tinanggal sa bawat siklo, parehong mga integer, lumulutang na puntos, at kontrol.

CPU	Dobleng katumpakan DP IPC	Simpleng katumpakan SP IPC
Intel Core at Intel Nehalem	4	8
Intel Sandy Bridge at Intel Ivy Bridge	8	16
Ang Intel Haswell at Intel Coffee Lake	16	32
Intel Ice Lake	?	?
Intel Xeon Skylake (AVX-512)	32	64
AMD K10	6	12
AMD Bulldozer, AMD Piledriver, at AMD Steamroller	12	24
AMD Ryzen	16	32
Intel Atom (Bonnell, Saltwell, Silvermont at Goldmont)	2	4
AMD Bobcat	2	4
AMD Jaguar at 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	Ang mga elemento ng SP ay nagpapalawak Ed sa DP at naproseso sa parehong mga yunit
IBM PowerPC A2	4

Upang makakuha ng isang teoretikal na rating ng GFLOPS (bilyun-bilyong FLOPS) para sa isang naibigay na CPU, palakihin ang bilang sa talahanayan na ito ng bilang ng mga cores, at pagkatapos ay ang halaga ng orasan (sa GHz) ng isang partikular na modelo ng CPU. Halimbawa, isang Kape Lake i7-8700K teoryang naghahawak ng 32 solong precision flops bawat siklo, mayroon itong 6 na mga cores at isang base na orasan na 3.7 GHz.Ito ay nagbibigay sa iyo ng 32 x 6 x 3.7 = 710.4 GFLOPS.

Mahalagang tandaan na ang multithreading ay hindi nangangahulugang ang dalawang mga thread ay maaaring gumana sa parehong core nang sabay-sabay, pagbabahagi ng mga mapagkukunan ng pipeline. Sa halip, pinapayagan ng CPU ang isang thread na gumamit ng kernel, habang ang isa pang naghihintay para sa data na magmula sa memorya, tulad ng kaso ng isang kakulangan ng cache. Ang operating system developer ay maaaring ibalik ang orihinal na thread sa pila, at pagkatapos ay bumalik sa CPU sa sandaling makuha ang data.

Samakatuwid, ang tampok na ito ay walang epekto sa pagganap ng teoretikal na floating point ng isang CPU, ngunit sa ilang mga kaso makakatulong ito sa CPU na mapalapit sa pagganap na iyon, sa maraming mga thread, sa pagsasagawa. Sa pangkalahatan, ipinapakita ng malaking log ng processor kung paano maaaring mabilang nang isang beses ang mga bilang ng mga processor. Mahalaga rin ang bilang ng mga tala, dahil maaari silang magkakaugnay na magkakaugnay sa ilang sandali kasama ang ilang mga tagubilin.

Ang IPC ay hindi lamang ang bagay na mahalaga sa isang PC

Ang kapaki-pakinabang na gawain na maaaring gawin sa anumang PC ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan bukod sa bilis ng processor. Kabilang sa mga kadahilanang ito ang pagtuturo ng arkitektura ng set, processor microarchitecture, at samahan ng computer system, tulad ng disenyo ng disk storage system at ang mga kakayahan at pagganap ng iba pang mga konektadong aparato, ang kahusayan ng operating system, at higit sa lahat. mahalaga, ang software.

Para sa mga gumagamit at mamimili ng isang computer system, ang mga tagubilin sa orasan ay hindi isang partikular na kapaki-pakinabang na indikasyon ng pagganap ng kanilang system. Para sa isang tumpak na sukatan ng pagganap na nauugnay sa kanila, ang mga benchmark ng aplikasyon ay mas kapaki-pakinabang. Ang kaalaman sa kanilang pag-iral ay kapaki-pakinabang sapagkat nagbibigay ito ng isang madaling maunawaan na halimbawa kung bakit ang bilis ng orasan ay hindi lamang kadahilanan na nauugnay sa pagganap ng kagamitan.

Inirerekumenda namin na basahin ang mga sumusunod na gabay:

Sa ngayon ang aming artikulo sa kung ano ang processor ng IPC, inaasahan namin na matagpuan mo ito kapaki-pakinabang.

Pinagmulan ng Wikipedia