第一章 計算機系統(tǒng)概述 1.3 計算機的性能指標(biāo)

本筆記參考書目：

本節(jié)重點：

• 容量計算
• K/M/G/T單位轉(zhuǎn)換
• CPU主頻/CPI/IPS/FLOPS
• 數(shù)據(jù)通路帶寬/吞吐量/響應(yīng)時間

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總?cè)萘坑嬎?/h2>

總?cè)萘?/strong> = 儲存單元個數(shù) X 儲存字長 bit

字節(jié)單位換算

常見2的指數(shù)換算：

$2^4=16$
$2^5=32$
$2^6=64$
$2^7=128$
$2^8=256$
$2^9=512$
$2^{10}=1024$

字節(jié)（Bytes）換算：

$1KB=2^{10}B=1024B$
$1MB=2^{10}?1KB={\left(2^{10}\right)}^{2}B=2^{20}B$
$1GB=2^{30}B$
$1TB=2^{40}B$

K/M/G/T：增長倍數(shù)為 $2^{10}$

CPU的性能指標(biāo)

CPU主頻（時鐘頻率）： CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號振蕩頻率

單位：Hz

CPU主頻（時鐘頻率）和CPU時鐘周期互為倒數(shù)

CPI（Clock Cycles per Instruction） ：執(zhí)行一條指令需要的時鐘周期數(shù)

執(zhí)行不同/相同指令的時間周期數(shù)CPI不一定相同。

執(zhí)行一條指令的平均耗時 = Avg. CPI X CPU時鐘周期

CPU執(zhí)行時間 ：執(zhí)行整個程序（而非單條指令）的耗時

IPS（Instructions per Second） ：每秒執(zhí)行多少條指令
$IPS=\frac{CPU主頻}{Avg.CPI}$

FLOPS（Floating-point Operations per Second）：每秒執(zhí)行多少次浮點運算

IPS和FLOPS增加單位：
KIPS、MIPS
KFLOPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS
K/M/G/T：增長倍數(shù)為 $10^3$

描述儲存和CPU時，K/M/G/T增長倍數(shù)有區(qū)別！

系統(tǒng)整體的性能指標(biāo)

數(shù)據(jù)通路帶寬 ：數(shù)據(jù)總線一次能并行傳送的信息的位數(shù)。

各硬件間（I/O、控制器、運算器、主儲存器）通過數(shù)據(jù)總線進行數(shù)據(jù)傳輸。

吞吐量 ：系統(tǒng)在單位時間內(nèi)處理請求的數(shù)量

響應(yīng)時間：用戶向計算機發(fā)請求，系統(tǒng)對請求的響應(yīng)時間

🤔思考

主頻高的CPU一定比主頻低的快嗎？
Ans：不一定。Avg. CPI高，導(dǎo)致高頻CPU的IPS低。

??若CPI相同，主頻高一定意味著更快嗎？
Ans：不一定！ 操作系統(tǒng)設(shè)計不同，導(dǎo)致快慢不同。比如，A不支持乘法，只能通過多次加法實現(xiàn)乘法，而B支持乘法，意味著B更快。

知識回顧

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的第一章 计算机系统概述 1.3 计算机的性能指标 [计算机组成原理笔记]的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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