Pokyny za cyklus - Instructions per cycle
V počítačové architektuře jsou instrukce na cyklus ( IPC ), běžně nazývané instrukce na hodiny, jedním aspektem výkonu procesoru : průměrný počet instrukcí provedených pro každý taktovací cyklus . To je multiplikativní inverzní z cyklů za instrukce .
Vysvětlení
Výpočet MPT
Výpočet IPC se provádí spuštěním nastavené části kódu, výpočtem počtu instrukcí na úrovni stroje potřebných k jejímu dokončení a poté pomocí vysoce výkonných časovačů k výpočtu počtu hodinových cyklů potřebných k dokončení na skutečném hardwaru. Konečný výsledek pochází z dělení počtu instrukcí počtem taktovacích cyklů CPU.
Počet instrukcí za sekundu a operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu u procesoru lze odvodit vynásobením počtu instrukcí za cyklus s taktovací frekvencí (cykly za sekundu uvedenou v Hertzích ) daného procesoru. Počet instrukcí za sekundu je přibližný indikátor pravděpodobného výkonu procesoru.
Počet instrukcí provedených za takt není pro daný procesor konstantní; záleží na tom, jak konkrétní spuštěný software interaguje s procesorem a skutečně s celým strojem, zejména s hierarchií paměti . Určité funkce procesoru však obvykle vedou k návrhům, které mají vyšší než průměrné hodnoty IPC; přítomnost více aritmetických logických jednotek (ALU je procesorový subsystém, který může provádět základní aritmetické a logické operace) a krátké kanály. Při porovnávání různých instrukčních sad může jednodušší instrukční sada vést k vyšší hodnotě IPC než implementace složitější sady instrukcí pomocí stejné čipové technologie; složitější sada instrukcí však může být schopna dosáhnout užitečnější práce s menším počtem instrukcí. Porovnání údajů IPC mezi různými sadami instrukcí (například x86 vs ARM) je obvykle bezvýznamné.
Faktory řídící IPC
Dané úrovně instrukcí za sekundu lze dosáhnout s vysokou IPC a nízkou taktovací frekvencí (jako AMD Athlon a starší Intel Core Series ), nebo s nízkou IPC a vysokou taktovací rychlostí (jako Intel Pentium 4 a menší rozsah AMD Bulldozer ). Oba jsou platné návrhy procesorů a výběr mezi nimi je často dán historií, technickými omezeními nebo marketingovými tlaky. Vysoký IPC s vysokou frekvencí však vždy podá nejlepší výkon.
Rychlost počítače
Užitečná práce, kterou lze provést s jakýmkoli počítačem, závisí kromě rychlosti procesoru na mnoha faktorech. Mezi tyto faktory patří architektura sady instrukcí , mikroarchitektura procesoru a organizace počítačového systému (například návrh systému úložiště disků a schopnosti a výkon dalších připojených zařízení), efektivita operačního systému a vysoká úroveň návrh aplikačního softwaru .
Pro uživatele počítačů a kupující jsou obvykle mnohem užitečnějším měřítkem výkonu systému srovnávací testy aplikací než pokyny na cyklus. IPC však poskytuje příklad, proč není rychlost hodin jediným faktorem relevantním pro výkon počítače.