计算机系统的性能评价

计算机系统的性能评价

对于计算机系统的性能评价主要包括两个指标：非时间指标和时间指标。

• 非时间指标
  （1）机器字长：指机器一次能处理的二进制位数。
  
• 由加法器、寄存器的位数决定
• 一般与内部寄存器的位数相等
• 字长越长，表示数据范围越大
• 目前常见的有32位和64位字长

（2）总线宽度：数据总线一次能并行传送的最大信息的位数。

• 一般指运算器与存储器之间的数据总线位数
• 有些计算机内部与外部数据总线宽度不一致
• 8086、80286、80386内外数据总线等宽
• 8088、80386SX外部总线宽度8位，内部总线宽度16位
• Pentium外总线64位，内总线32位（两条32位流水线）

（3）主存容量与存储带宽：

• 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，常用单位B/s.（影响存储带宽的指标包括数据位宽和数据传输速率）

• 时间指标
  （1）主频f、时钟周期T，外频、倍频

• 主频f:指CPU内核工作的时钟频率，即CPU内数字脉冲信号震荡的频率，与CPU的实际运算能力之间不是唯一的、直接的关系。

• 时钟周期T：也称节拍周期，是计算机中最基本的、最小的时间单位。

• f=1/T

• 外频：CPU（主存）与主板之间同步的时钟频率（系统总线的工作频率）

• 倍频：CPU主频与外频之间的倍数 主频=外频*倍频

（2）CPI（Clock cyclys per Instruction）
即执行一条指令所需的时钟周期数
CPI = 程序中所有指令的时钟周期数之和/程序指令总数 = ∑（程序中各类指令的CPI*程序中该指令的比例）

（3）IPC（Instruction per clock）
即每个时钟周期内执行的指令条数（并行执行）

实际上频率和IPC在真正影响CPU的性能，由英特尔提出的CPU性能=IPC*频率被广泛认可。

（4）MIPS（Million Instructions per Second）

（4）CPU时间

• CPU时间的计算方法