计算机的性能指标

目录

1.存储器的性能指标

2.CPU的性能指标

3.系统整体性能指标

4.系统整体的性能指标（动态测试）

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1.存储器的性能指标

MAR位数反映存储单元的个数（最多支持多少个）

MDR位数=存储字长=每个存储单元的大小

那么存储器的总容量=存储单元的个数*存储字长 bit

                                 =存储单元个数*存储字长/8 Byte

2.CPU的性能指标

（1）CPU主频：CPU内数字脉冲信号振荡的频率，单位为Hz,CPU主频=10表示，每秒钟有10个脉冲信号

每个脉冲经历的时间，称为CPU时钟周期，CPU主频=1/CPU时钟周期，即互为倒数

主频越高，CPU越快，但这也是相对的，例如：

两个CPU，A的主频为2GHZ，平均CPI=10（每执行一条指令需要10个时钟周期），B的主频为1GHZ，平均CPI=1（每执行一条指令只需要1个时钟周期）

对于A， 一秒钟只能执行0.2G条指令

对于B，一秒钟执行1G条指令

注：那么如果A,B的平均CPI相同，那么是不是一定A更快，其实不然，还要看指令系统，如A不支持乘法指令，只能用多次加法实现乘法；而B支持乘法指令。那么B的性能可能比A更好。
 

（2）CPI：执行一条指令所需的时钟周期数

注：不同的指令，CPI不同。甚至相同的指令，CPI也可能有变化。因为会影响CPI的因素很多，例如主存的负载等，所以我们通常会看平均取指令的周期数

执行一条指令的耗时=CPI*CPU时钟周期

例如：

Eg:某CPU主频为1000Hz，某程序包含100条指令，平均来看指令CPI=3，该程序在该CPU上执行需要多久?

100*3*1/1000

指令数*平均每条指令为几个时钟周期*时钟周期的大小（主频的倒数）

（3）IPS( Instructions Per Second ):每秒执行多少条指令

IPS=主频（每秒钟有多少个时钟周期）/平均CPI（执行一条指令需要消耗的时钟周期）

 在IPS前还会加上K，M这样的数量单位，K表示千：10^3,M表示百万：10^6

（4）FLOPS (Floating-point Operations Per Second): 每秒执行多少次浮点运算

在FLOPS前也会加上数量单位，例如

KFLOPS,MFLOPS,GFLOPS,TFLOPS

K:10^3    M:10^6       G:10^9      T:10^12

这里区分描述存储器的容量，文件的大小时的K,M,G,T

2^10：K        2^20：M        2^30：G        2^40：T

3.系统整体性能指标

（1）数据通路带宽：数据总线一次所能并行传送信息的位数（各硬件部件通过数据总线传输数据）

 

（2）吞吐量：指系统在单位时间内处理请求的数量。

它取决于信息能多快地输入内存，CPO能多快地取指令，数据能多快地从内存取出或存入，以及所得结果能多快地从内存送给一台外部设备。这些步骤中的每一步都关系到主存，因此，系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。

（3）响应时间：指从用户向计算机发送一个请求，到系统对该请求做出响应并获得它所需要的结果的等待时间。

通常包括CPU时间(运行一个程序所花费的时间)与等待时间(用于磁盘访问、存储器访问、I/O操作、操作系统开销等时间)。

4.系统整体的性能指标（动态测试）

基准程序是用来测量计算机处理速度的一种实用程序，以便于被测量的计算机性能可以与运行相
同程序的其它计算机性能进行比较。

注：基准程序执行得越快说明机器性能越好吗?

基准程序中的语句存在频度差异，运行结果也不能完全说明问题，例如：我们使用的是测试显卡的基准程序，那么这个基准程序中对于图像处理相关的指令出现的频率更高，但是换另一种应用场景，那么使用测试显卡的基准程序测试的机器性能是不准确的。