Performance 计算每个指令的周期
据我所知，要计算CPI，它是指令类型的百分比乘以循环数，对吗？机器类型是否包含此计算的任何部分 我有一个问题，问我是否应该建议更改 机器1：在2.5GHz机器上，40%R-5循环，30%lw-6循环，15%sw-6循环，15%beq 3循环 机器2：在2.7GHz机器上，40%R-5循环，30%lw-6循环，15%sw-6循环，15%beq 4循环Performance 计算每个指令的周期,performance,assembly,cpu-architecture,Performance,Assembly,Cpu Architecture,据我所知，要计算CPI，它是指令类型的百分比乘以循环数，对吗？机器类型是否包含此计算的任何部分 我有一个问题，问我是否应该建议更改 机器1：在2.5GHz机器上，40%R-5循环，30%lw-6循环，15%sw-6循环，15%beq 3循环 机器2：在2.7GHz机器上，40%R-5循环，30%lw-6循环，15%sw-6循环，15%beq 4循环 根据我的计算，机器1的CPI为5.15，而机器2的CPI为5.3。忽略机器的GHz并说更改不是一个好主意，或者我必须将机器考虑在内，这样可以吗？我认
根据我的计算，机器1的CPI为5.15，而机器2的CPI为5.3。忽略机器的GHz并说更改不是一个好主意，或者我必须将机器考虑在内，这样可以吗？我认为重点是评估设计更改，使指令占用更多时钟，但允许您提高时钟频率。（也就是说，倾向于像奔腾4这样的速度恶魔设计，而不是像苹果A7/A8 ARM内核那样的brainiac。） 因此，您需要计算每秒指令数，以查看哪一条指令能在相同的实时量下完成更多的工作。即
（时钟/秒）/（时钟/秒）=insn/秒时钟这些数字显然是超级简化的；任何值得在2.5GHz下构建的CPU都会有某种分支预测，因此分支的成本不仅仅是3或4个指令泡泡。平均每个指令需要5个周期是可怜的。（大多数流水线设计的目标是每个时钟至少有一条指令。） 缓存和超标量CPU也会导致指令之间的复杂交互，这取决于它们是否依赖于早期的结果
但这有点类似于如果考虑将L1d缓存负载使用延迟增加1个周期（例如），如果这样可以使其脱离关键路径，并让您提高时钟频率，您可能会做的事情。反之亦然，以降低频率为代价，收紧延迟或减少某些东西上的管道级数量。每条指令的周期数是一个周期数。就平均值而言，ghz并不重要。但是，我们可以从你们的数字中看出，一条指令是多个时钟，但处理器的速度不同 因此，虽然在速度更快的处理器上执行相同的任务需要更多的周期，但处理器的速度确实弥补了这一点，因此很明显，这是一个关于处理器速度是否考虑了额外时钟的问题 5.15周期/指令/2.5（千兆）周期/秒，周期抵消你得到的 2.06秒/（千兆）指令或（纳米）秒/指令 5.30/2.7=1.96296（纳米）秒/指令 速度越快，花费的时间就越少，因此运行程序的速度就越快 另一种方法是检查数学 对于较慢机器上的100个时钟周期，其中15%为beq。所以100个时钟中有15个，也就是5个beq指令。相同的5条beq指令在速度较快的机器上占用20个时钟，因此速度较快的机器上相同的指令总共占用105个时钟 在2.5ghz时为100个周期，在2.7ghz时为105个周期 我们需要足够的时间 hz是循环/秒，我们希望在顶部显示秒 所以我们想要 循环/（循环/秒）使循环取消，并使秒位于顶部 1/2.5=0.400（400皮秒） 1/2.7=0.370 0.400*100=40.00时间单位 0.370*105=38.85时间单位 因此，尽管需要5个以上的周期，处理器的速度差异足够快，可以进行补偿 2.7/2.5=1.08
105/100=1.05 所以2.5*1.05=2.625，所以2.625ghz或更快的处理器运行该程序的速度更快 那么，更换电脑的规则是什么呢？是不是把更少的时间定义为更换电脑的理由？更好的定义是什么？耗电量越大，耗电速度越快，耗电时间可能越短，但耗电量可能不是线性的，因此尽管耗电时间较短，但耗电量可能会更大。我假设这个问题没有那么详细，这意味着它是模糊的，这意味着它本身就是一个写得很差的问题，所以它会转到教科书或讲座定义为另一个处理器更改阈值的地方 免责声明：如果你在家庭作业/考试中漏掉了这个问题，不要怪我
在这样的学术实践之外，现实世界充满了流水线处理器（不是所有的，但大多数编写程序的人都是为其编写程序的），基本上你不能按照每种指令类型的时钟周期来计算数字，因为有一大堆因素。让你们明白，这是一个很好的练习，但在现实世界的处理器上尝试这种特定的练习是困难和危险的。危险的是，尽管你努力工作，但你可能会错误地衡量某些东西，并得出错误的结论，从而提出不好的建议。同时，有一个非常现实的情况是，更快的ghz确实提高了部分执行率，但另一部分会受到影响，这是净收益还是净损失。或者，一个新处理器设计的速度更快或更慢，其性能可能比旧处理器更好，但并非所有的功能都会更好，这是一个折衷，然后我们进入“更好”的领域意味着。每个指令都有自己的循环，如CPU白皮书中所定义，我相信管道和1级/2级缓存也可能会干扰结果。换句话说，不同的机器和CPU可能会产生不同的结果。这似乎是一个家庭作业，为了学习基础知识，您可以假设您可以计算每条指令的周期。虽然现实情况是，您经常不能，并且它随代码和系统的不同而变化，但同一机器代码可以有多种不同的功能