stringtranslate.com

Instrucciones por segundo

Eficiencia de procesamiento de la computadora, medida como la cantidad de vatios necesarios por millón de instrucciones por segundo (vatios por MIPS)

Las instrucciones por segundo ( IPS ) son una medida de la velocidad del procesador de una computadora . Para computadoras con conjuntos de instrucciones complejos (CISC), diferentes instrucciones toman diferentes cantidades de tiempo, por lo que el valor medido depende de la combinación de instrucciones; Incluso al comparar procesadores de la misma familia, la medición del IPS puede resultar problemática. Muchos valores de IPS informados han representado tasas de ejecución "máximas" en secuencias de instrucciones artificiales con pocas ramas y sin contención de caché , mientras que las cargas de trabajo realistas generalmente conducen a valores de IPS significativamente más bajos. La jerarquía de la memoria también afecta en gran medida el rendimiento del procesador, un tema apenas considerado en los cálculos de IPS. Debido a estos problemas, los puntos de referencia sintéticos como Dhrystone ahora se utilizan generalmente para estimar el rendimiento de la computadora en aplicaciones de uso común, y el IPS sin formato ha caído en desuso.

El término se usa comúnmente en asociación con un prefijo métrico (k, M, G, T, P o E) para formar kilos de instrucciones por segundo ( kIPS ), megainstrucciones por segundo ( MIPS ), gigainstrucciones por segundo ( GIPS ). etcétera. Antiguamente TIPS se utilizaba ocasionalmente para "mil IPS".

Informática

El IPS se puede calcular usando esta ecuación: [1]

Sin embargo, la medición de instrucciones/ciclos depende de la secuencia de instrucciones, los datos y factores externos.

Mil instrucciones por segundo (TIPS/kIPS)

Antes de que estuvieran disponibles los puntos de referencia estándar, la clasificación de velocidad promedio de las computadoras se basaba en cálculos para una combinación de instrucciones y los resultados se expresaban en kilos de instrucciones por segundo (kIPS). El más famoso fue el Gibson Mix , [2] producido por Jack Clark Gibson de IBM para aplicaciones científicas en 1959. Otros ratings, como el ADP mix que no incluye operaciones de punto flotante, se produjeron para aplicaciones comerciales. La unidad de mil instrucciones por segundo (kIPS) rara vez se utiliza hoy en día, ya que la mayoría de los microprocesadores actuales pueden ejecutar al menos un millón de instrucciones por segundo.

La mezcla de Gibson

Gibson dividió las instrucciones de la computadora en 12 clases, basadas en la arquitectura IBM 704 , y agregó una decimotercera clase para tener en cuenta el tiempo de indexación. Los pesos se basaron principalmente en el análisis de siete programas científicos ejecutados en el 704, con una pequeña contribución de algunos programas IBM 650 . La puntuación general fue entonces la suma ponderada de la velocidad de ejecución promedio de las instrucciones de cada clase. [3]

Millones de instrucciones por segundo (MIPS)

La velocidad de una CPU determinada depende de muchos factores, como el tipo de instrucciones que se ejecutan, el orden de ejecución y la presencia de instrucciones de rama (problemática en las canalizaciones de CPU). Las velocidades de instrucción de la CPU son diferentes de las frecuencias de reloj, generalmente expresadas en Hz , ya que cada instrucción puede requerir varios ciclos de reloj para completarse o el procesador puede ser capaz de ejecutar múltiples instrucciones independientes simultáneamente. MIPS puede ser útil al comparar el rendimiento entre procesadores fabricados con arquitectura similar (por ejemplo, microcontroladores de la marca Microchip), pero son difíciles de comparar entre diferentes arquitecturas de CPU . [4] Esto llevó a que el término "Indicador sin sentido de velocidad del procesador" [5] o, menos comúnmente, "Índices de rendimiento sin sentido", [6] fuera popular entre los técnicos a mediados de los años 1980.

Por esta razón, MIPS se ha convertido no en una medida de la velocidad de ejecución de instrucciones, sino de la velocidad de desempeño de las tareas en comparación con una referencia. A finales de la década de 1970, el rendimiento de las minicomputadoras se comparó utilizando VAX MIPS , donde las computadoras se midieron en una tarea y su rendimiento se calificó con el VAX-11/780 que se comercializó como una máquina de 1 MIPS . (La medida también se conocía como Unidad de rendimiento VAX o VUP ). Se eligió esto porque el 11/780 era aproximadamente equivalente en rendimiento a un IBM System/370 modelo 158–3, que era comúnmente aceptado en la industria informática como ejecutor. a 1 MIPS.

Muchas afirmaciones sobre el rendimiento de las minicomputadoras se basaron en la versión Fortran del punto de referencia de Whetstone , que proporciona millones de instrucciones de Whetstone por segundo (MWIPS). El VAX 11/780 con FPA (1977) funciona a 1,02 MWIPS.

Las velocidades MIPS efectivas dependen en gran medida del lenguaje de programación utilizado. El Informe Whetstone tiene una tabla que muestra las velocidades MWIPS de las PC a través de los primeros intérpretes y compiladores hasta los lenguajes modernos. El primer compilador de PC fue para BASIC (1982) cuando una CPU 8088/87 de 4,8 MHz obtuvo 0,01 MWIPS. Los resultados en un Intel Core 2 Duo de 2,4 GHz (1 CPU 2007) varían desde 9,7 MWIPS utilizando BASIC Interpreter, 59 MWIPS mediante BASIC Compiler, 347 MWIPS utilizando Fortran 1987, 1534 MWIPS mediante HTML/Java hasta 2403 MWIPS utilizando un compilador C / C ++ moderno .

Para los primeros microprocesadores de 8 y 16 bits , el rendimiento se medía en mil instrucciones por segundo (1000 kIPS = 1 MIPS).

zMIPS se refiere a la medida MIPS utilizada internamente por IBM para calificar sus servidores mainframe ( zSeries , IBM System z9 e IBM System z10 ).

Millones de operaciones ponderadas por segundo (WMOPS) es una medida similar que se utiliza para códecs de audio.

Cronología de instrucciones por segundo

Ver también

Referencias

  1. ^ Estados Unidos, Dell. "Recursos técnicos migrados desde TechCenter - Dell US". es.community.dell.com .
  2. ^ Gibson, JC (1970). The Gibson Mix (Informe técnico TR 00.2043). Poughkeepsie, Nueva York: División de Desarrollo de Sistemas IBM.
  3. ^ Elliot, Jimmie Lynn (5 de junio de 1975). "Apéndice E, The Gibson Mix de Jack C. Gibson". Evaluación y rendimiento informático utilizando el sistema de gestión y planificación de recursos, Tesis de maestría. La Universidad Estatal de Oregon. págs. 88–92 . Consultado el 21 de marzo de 2021 .
  4. ^ Ted MacNeil. "No se deje engañar por MIPS". Revista IBM. Archivado desde el original el 23 de julio de 2012 . Consultado el 15 de noviembre de 2009 .
  5. ^ Musumeci, Gian-Paolo D.; Loukides, Mike; Loukides, Michael Kosta (2002). Ajuste del rendimiento del sistema. pag. 32.ISBN _ 9780596002848.
  6. ^ "Lo mejor de ambos mundos: Mac II frente a IBM PS/2 modelo 80". Revista PC . 24 de noviembre de 1987. p. 105.
  7. ^ Noticias del acero de EE. UU. vol. 15–20. Departamento de Relaciones Industriales de la United States Steel Corporation of Delaware. 1950-1955. pag. 29.
  8. ^ Padua, David (8 de septiembre de 2011). Enciclopedia de computación paralela. Medios de ciencia y negocios de Springer. ISBN 9780387097657.
  9. ^ Meagher, RE (9 de mayo de 1961). "Informe ESTIRAMIENTO" (PDF) . Historia de la informática .
  10. ^ "Corporación de datos de control, CDC-6600 y 7600". ed-thelen.org . Consultado el 25 de mayo de 2017 .
  11. ^ "Control Data 6600: llega la supercomputadora". Dr. Dobb . Archivado desde el original el 5 de junio de 2017 . Consultado el 25 de mayo de 2017 .
  12. ^ "MCS4 > IntelP4004". www.cpushack.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  13. ^ abcdefghijk "Costo del rendimiento de la CPU a lo largo del tiempo 1944-2003". Archivado desde el original el 9 de octubre de 2014.
  14. ^ abcde "Procesadores Intel". 24 de abril de 2012. Archivado desde el original el 24 de abril de 2012.
  15. ^ "Historia de las computadoras y la informática, nacimiento de la computadora moderna, computadora electrónica, computadoras Cray de Seymour Cray". historia-computadora.com . Consultado el 25 de mayo de 2017 .
  16. ^ abcdefgh Drolez, Ludovic. "Rincón de código abierto de Lud".
  17. ^ ab 2 ciclos por instrucción [1]
  18. ^ ab 1 instrucción por ciclo [2]
  19. ^ ab 4 ciclos por instrucción [3] Archivado el 9 de junio de 2015 en Wayback Machine = 0,25 instrucciones por ciclo
  20. ^ "intel :: hojas de datos :: Hoja de datos de microcomputadora de 8 bits de componente único 8048 8035 HMOS 1980". 1980.
  21. ^ "Referencia de hardware de Sega G80". 25 de octubre de 1997. Archivado desde el original el 19 de febrero de 2012.
  22. ^ ab "Sistema 16 - Hardware Irem M27 (Irem)". www.system16.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  23. ^ ab 10% más rápido [4] que 68000 (0,175 MIPS por MHz [5])
  24. ^ ab NEC V20/V30: "250 nanosegundos por instrucción a 8 MHz" significa solo algunas instrucciones de registro-registro de 2 relojes más rápidas
  25. ^ Sistema de gráficos por computadora LINKS-1: 257 × Zilog Z8001 [6] a 10 MHz [7] (2,5 MIPS [8] Archivado el 9 de junio de 2015 en Wayback Machine ) cada uno
  26. ^ "PROCESADORES DE SEÑAL DIGITAL TMS320C1x" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 6 de octubre de 2014.
  27. ^ ab "Microprocesador de 32 bits-NXP".
  28. ^ "Microcomputadoras ZTAT (ZeroTurnAroundTime)" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 6 de octubre de 2014.
  29. ^ "HD63705V0... - Descarga del motor de búsqueda de hoja de datos" (PDF) . www.datasheetarchive.com . Archivado desde el original (PDF) el 18 de septiembre de 2014 . Consultado el 13 de enero de 2022 .
  30. ^ 1 instrucción por ciclo [9]
  31. ^ Sega System 16: Hitachi-Motorola 68000 a 10 MHz (1,75 MIPS), NEC-Zilog Z80 a 4 MHz (0,58 MIPS) [10] [11], Intel 8751 a 8 MHz [12] (8 MIPS [13]) , Intel 8048 @ 6 MHz "Notas de hardware Sega Pre-System 16". Archivado desde el original el 25 de enero de 2016 . Consultado el 8 de agosto de 2016 .(6 MIPS [14])
  32. ^ "ARM2 - Microarquitecturas - Bellota". Wikichip.org . Consultado el 17 de octubre de 2018 .
  33. ^ "InfoMundo". InfoWorld Media Group, Inc. 23 de enero de 1989, a través de Google Books.
  34. ^ ab Yasuhiko Komoto; Tatsuya Saito; Mina Kazumasa. "情報学広場:情報処理学会電子図書館" [Descripción general del microprocesador de la serie V de 32 bits]. Departamento de Productos Avanzados División de Microcomputadoras NEC Corporation.
  35. ^ "Revista PC". Ziff Davis, Inc. 24 de noviembre de 1987 - a través de Google Books.
  36. ^ ab "Procesador NXP de 32 bits mejorado".
  37. ^ "Introducción a la CPU TRON VLSI". tronweb.super-nova.co.jp . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  38. ^ ab "060 1987 Drivers Eyes + Carrera ganadora de 1989" (PDF) . La historia de los juegos de carreras . Junio ​​de 2007.
  39. ^ "Hoja de datos de dispositivos analógicos ADSP-2100KG en formato PDF". www.datasheetcatalog.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  40. ^ Hardware Namco System 21: 5 × Texas Instruments TMS320C20 a 25 MHz (62,5 MIPS [15]), 2 × Motorola 68000 a 12,288 MHz [16] (4,301 MIPS [17]), Motorola 68020 [18] a 12,5 MHz (3,788 MIPS [19]), Hitachi HD63705 a 2,048 MHz [20] (2,048 MIPS [21]), Motorola 6809 a 3,072 MHz [22] (1,29 MIPS [23])
  41. ^ ab "Placas de bus basadas en Intel i860". Archivado desde el original el 25 de junio de 2013.
  42. ^ Hardware de conducción dura Atari: [24] Motorola 68000 @ 7 MHz (1.225 MIPS [25]), Motorola 68010 @ 7 MHz (1.348 MIPS [26]), 3 × Texas Instruments TMS34010 @ 50 MHz (18 MIPS [27] ), Analog Devices ADSP-2100 @ 8 MHz (8 MIPS [28]), Texas Instruments TMS32010 @ 20 MHz (5 MIPS "Procesadores de señal digital TMS320C1x" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 6 de octubre de 2014. Recuperado 17 de septiembre de 2014 .)
  43. ^ "SUPERCOMPUTADORA". Pik-Praxis der Informationsverarbeitung und Kommunikation . 13 (4). 1990. doi :10.1515/piko.1990.13.4.205. Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2014 . Consultado el 29 de septiembre de 2014 .
  44. ^ "ARM3 - Microarquitecturas - Bellota". Wikichip.org . Consultado el 17 de octubre de 2018 .
  45. ^ "(Incluidos EC, LC y V) -NXP".
  46. ^ Hardware Namco System 21 (Galaxian³): [29] 80 × Texas Instruments TMS320C25 a 40 MHz (1600 MIPS [30]), 5 × Motorola 68020 a 24,576 MHz (37,236 MIPS [31]) Motorola 68000 a 12,288 MHz (2,15 MIPS [32]), 10× Motorola 68000 a 12 MHz (21 MIPS [33])
  47. ^ Empresa, IDG (25 de marzo de 1991). "Mundo de la informática". IDG Enterprise: a través de Google Books.
  48. ^ Microprocesador 21064 de Digital, Digital Equipment Corporation [ enlace muerto permanente ] (c1992) fecha de acceso = 29 de agosto de 2009
  49. ^ ab "Sistema 16 - Hardware del simulador Namco Magic Edge Hornet (Namco)". www.system16.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  50. ^ Uchiyama, Kunio; Arakawa, Fumio; Narita, Susumu; Aoki, Hirokazu; Kawasaki, Ikuya; Matsui, Shigezumi; Yamamoto, Mitsuyoshi; Nakagawa, Norio; Kudo, Ikuo (1 de septiembre de 1993). "El microprocesador superescalar Gmicro/500 con buffers de rama". Micro IEEE . 13 (5): 12-22. doi : 10.1109/40.237998. S2CID  30178249.
  51. ^ "piedra seca". www.netlib.org . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  52. ^ 24 × MIPS R4400 (2040 MIPS), [34] 12 × Intel i860 (600 MIPS) "Placas de bus basadas en Intel i860". Archivado desde el original el 25 de junio de 2013 . Consultado el 17 de septiembre de 2014 .
  53. ^ "DCTP - Especificaciones de Saturno". Archivado desde el original el 1 de marzo de 2003.
  54. ^ abc "Gráficos, pruebas comparativas Gráficos de CPU 2004, Sandra - CPU Dhrystone". Archivado desde el original el 5 de febrero de 2013.
  55. ^ "PIC16F84A - Microcontroladores PIC de 8 bits" . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  56. ^ ab "MICROPROCESADOR MOTOROLA P OWER PC 603 E ™" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 18 de septiembre de 2014 . Consultado el 17 de septiembre de 2014 .
  57. ^ "SiSoftware: Windows, Android, GPGPU, CUDA, OpenCL, analizadores, aplicaciones de diagnóstico y evaluación comparativa". 23 de abril de 2023 . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  58. ^ "DCTP: SH-4 de 200 MHz de Hitachi". Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2014 . Consultado el 18 de septiembre de 2014 .
  59. ^ "DCTP - Archivos de noticias de enero de 1998". Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016.
  60. ^ "Zilog ve una nueva vida para el Z80 en dispositivos de Internet". Computergram Internacional . 1999. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2012.
  61. ^ Hardware Sega Naomi Multiboard: [35] [36] Archivado el 6 de octubre de 2014 en Wayback Machine 16 × Hitachi SH-4 a 200 MHz (5760 MIPS [37] Archivado el 11 de diciembre de 2014 en Wayback Machine ), 16 × ARM7 a 45 MHz (640 MIPS [38])
  62. ^ "Freescale Semiconductor - Familia de procesadores MPC8272 PowerQUICC II" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 18 de febrero de 2012 . Consultado el 13 de mayo de 2008 .
  63. ^ "Notas de aplicación y hoja de datos de ZISC78: archivo de hojas de datos". www.datasheetarchive.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  64. ^ abcd Shimpi, Anand Lal. "ARM's Cortex A7: trae dispositivos de gama alta de doble núcleo más baratos y con mayor eficiencia energética".
  65. ^ "PIC10F200 - Microcontroladores PIC de 8 bits" . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  66. ^ "Redireccionamiento de microchip". Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014.
  67. ^ "Cortex-M3". desarrollador.arm.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  68. ^ "Índice de documentación FPGA". Intel . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  69. ^ "Arquitectura MIPS que permite una lista cada vez mayor de procesadores de aplicaciones móviles". Diseño y reutilización . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  70. ^ "mini-itx.com - revisión de epia px 10000". www.mini-itx.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  71. ^ ab Ltd, brazo. "Núcleos de microprocesador y tecnología de procesador - Arm®". Brazo | La Arquitectura para el Mundo Digital . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  72. ^ abc "Gráficos, gráficos de CPU de pruebas comparativas 2007, CPU sintética SiSoft Sandra XI". Archivado desde el original el 4 de febrero de 2013.
  73. ^ "Microprocesador RISC". www.nxp.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  74. ^ "Cortex-R4". desarrollador.arm.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  75. ^ "24K". Archivado desde el original el 14 de mayo de 2011 . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  76. ^ ab "Archivo de todo el contenido | Junio ​​de 2023". Hardware de Tom . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  77. ^ "Empresas de núcleos IP de semiconductores". www.design-reuse.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  78. ^ Merritt, Rick (5 de febrero de 2007). "El inicio lleva PowerPC a 25 W". Tiempos EE.UU. Tecnología UBM . Archivado desde el original el 21 de enero de 2013 . Consultado el 20 de noviembre de 2012 .
  79. ^ "Puntuaciones de referencia de ECS 945GCT-D con Intel Atom 1,6 GHz". www.ocworkbench.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  80. ^ abcd "Gráficos, pruebas comparativas Gráficos de CPU de escritorio 2010, rendimiento de ALU: SiSoftware Sandra 2010 Pro (ALU)". Archivado desde el original el 4 de febrero de 2013.
  81. ^ "Cortex-M0". desarrollador.arm.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  82. ^ "EEE Journal: ARM11 vs Cortex A8 vs Cortex A9 - Procesadores de netbooks EEE PC, MSI Wind, HP, Acer Aspire, ARM Cortex vs Intel Atom". Archivado desde el original el 19 de julio de 2011.
  83. ^ "La lista de overclocks de Phenom II - Página 21". Archivado desde el original el 4 de abril de 2009 . Consultado el 15 de enero de 2009 .
  84. ^ "OC3D :: Revisión :: Intel 980x Gulftown :: Puntos de referencia sintéticos". 12 de marzo de 2010.
  85. ^ "Resultados de referencia: Sandra 2011 - E350M1 de ASRock: la plataforma Brazos de AMD llega primero al escritorio". 14 de enero de 2011.
  86. ^ "Sitio web oficial global de Samsung Semiconductor".
  87. ^ "Revisión de Core i5 2500K y Core i7 2600K". Guru3D.com . Archivado desde el original el 29 de junio de 2023 . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  88. ^ abcd "Prueba: Sandra Dhrystone (MIPS) para i7-4770K, i7-3770K, FX-8350, FX-8150". www.cpu-world.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  89. ^ "Resultados de las pruebas comparativas: SiSoftware Sandra 2011: revisión del procesador Intel Core i7-990X Extreme Edition". 25 de febrero de 2011.
  90. ^ "HardOCP - Puntos de referencia sintéticos". Archivado desde el original el 16 de noviembre de 2011 . Consultado el 14 de noviembre de 2011 .
  91. ^ ab "AMD FX-8350 Black Edition frente a Intel Core i7-4770K: ¿Cuál es la diferencia?". VERSUS . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  92. ^ "Procesador de escritorio Intel Core i7-4770K". Comprobación de cuaderno . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  93. ^ Rob Williams (29 de agosto de 2014). "Revisión de Core i7-5960X Extreme Edition: la computadora de escritorio de 8 núcleos atrasada de Intel ya está aquí". Techgage .
  94. ^ Hasta (5 de febrero de 2015). "Evaluación comparativa de la Raspberry Pi 2". La-Tecnologia.com.
  95. ^ cokeman (30 de mayo de 2016). "Revisión de la CPU Intel Core I7 6950X Extreme Edition Broadwell-E".
  96. ^ ab Dezső Sima (noviembre de 2018). "Líneas de procesadores de ARM" (PDF) . uni-obuda.hu . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  97. ^ abcd "Descripción general de la serie Cortex-A de ARM" (PDF) . elearning.unicampania.it . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  98. ^ "Nota de aplicación. Puntos de referencia de Sitara™AM64x /AM243x" (PDF) . ti.com . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  99. ^ Chiappetta, Marco (2 de marzo de 2017). "Revisión y puntos de referencia de AMD Ryzen 7 1800X, 1700X y 1700: Zen devuelve la lucha a Intel". Hardware caliente. Archivado desde el original el 5 de marzo de 2017 . Consultado el 5 de marzo de 2017 .
  100. ^ "Detalles del componente Intel Core i7-8086K". Ranker oficial en vivo de SiSoftware .
  101. ^ ab Marco Chiappetta (14 de noviembre de 2019). "Revisión de AMD Ryzen 9 3950X: una potencia Zen 2 de 16 núcleos". Hardware caliente. Archivado desde el original el 6 de marzo de 2020 . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  102. ^ Marco Chiappetta (7 de febrero de 2020). "Revisión de AMD Threadripper 3990X: desatada una bestia multiproceso de 64 núcleos". Hardware caliente. Archivado desde el original el 18 de marzo de 2020 . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  103. ^ Chiappetta, Marco (30 de marzo de 2021). "Revisión de Intel Core i9-11900K e i5-11600K: despegue de Rocket Lake-S". Hardware caliente.