性能评价相关公式以及计算

性能评价相关公式以及计算

组原笔记= =：

以下的对于计算机系统的改进会增加吞吐率， 减少运行时间，还是两者都有？
1.将处理器换成更快的版本
2.向使用多个处理器的系统添加额外的处理器用于单独的任务 - 例如，搜索网络

---

减少运行时间往往会提高吞吐率。因此第1种运行时间减少且吞吐率增加。第二种,没有一个任务能够更快地完成工作,所以只有吞吐率增加。

性能公式

我们使用如下式子表示计算机X性能与运行时间的关系

$$Performance_X=\frac{1}{Execution time_X}$$

如果X性能比Y好，即

$$Performance_X>Performance_Y$$
$$\frac{1}{Execution time_X}>\frac{1}{Execution time_Y}$$
$$Execution time_Y>Execution time_X$$
就是说如果X性能比Y好，X运行时间比Y短
需要注意的是，在定量描述不同计算机性能的时候，描述”X is n times faster than Y”或”X is n times as fast as Y”是等价的，均表示
$$\frac{Performance_X}{Performance_Y}=n$$

时钟周期与时钟频率

时钟周期(clock cycle,tick,clock tick, clock period,clock,cycle) T
时钟频率(clock rate) f

$$f=\frac {1}{T}$$

常见时钟频率与时钟周期对照

clock rate	clock cycle
Nanosecond 纳秒	GHz
Microsecond 微秒	MHz
Microsecond 毫秒	KHz
second 秒	Hz
250 picoseconds=0.25ns	4GHz
500 picoseconds=0.5ns	2GHz

处理器性能以及因素

$$CPU\ execution\ time\ for\ a\ program=CPU\ clock\ cycles\ for\ a\ program *Clock\ cycle\ time$$
根据时钟周期与时钟频率的关系，也可以表示为
$$CPU\ execution\ time\ for\ a\ program= \frac{CPU\ clock\ cycles\ for\ a\ program}{Clock\ rate}$$

CPI(平均每条指令的时钟周期数)=clock cycles per instruction

$$CPU\ clock\ cycles\ =Instructions\ for\ a\ program\ * Average\ clock\ cycles\ per\ instruction(CPI)$$

处理器性能方程

$$CPU\ time=Instruction\ count*CPI*Clock\ cycle\ time$$
或者
$$CPU\ time=\frac{Instruction\ count*CPI}{Clock\ rate}$$

注意：只有处理器性能方程的三项指标同时被提及时才能改变CPU时间

EXAMPLE

明天填坑= =先去补笔记