Kiến trúc máy tính, CSE Fall 2013 Tóm tắt chương đánh giá hiệu suất I.. Các thuật ngữ: - Performance: hiệu suất, khả năng - CPI Clock cycles Per Instruction: Số chu kỳ xung nhịp trên l
Trang 1Kiến trúc máy tính, CSE Fall 2013
Tóm tắt chương đánh giá hiệu suất
I Tóm tắt lý thuyết
1 Các thuật ngữ:
- Performance: hiệu suất, khả năng
- CPI (Clock cycles Per Instruction): Số chu kỳ xung nhịp trên lệnh Chia làm hai loại,
CPI của nhóm lệnh (vd: CPI của nhóm lệnh số học luận lý bằng 2 === mỗi lệnh số học luận lý thực thi trong vòng 2 chu kỳ xung nhịp); CPI của chương trình (số chu kỳ xung nhịp trung bình để thực thi xong một lệnh)
- IC (Instruction Count): số lệnh Chia làm hai loại, tổng số lệnh thuộc cùng một nhóm
lệnh; tổng số lệnh của chương trình
- Speed up: là tỷ lệ đánh giá nhanh chậm
- Thời gian thực thi được hiểu là thời gian chạy của một chương trình trên một máy tính
nào đó
- MIPS (Milion Instruction Per Second): triệu lệnh trên giây (Bộ xử lý A5 có thể thực
thi 1000 triệu lệnh trong một giây)
- Mô hình đánh giá hiệu suất của một chương trình P:
2 Công thức:
- Hiệu suất = 1/(Thời gian thực thi)
- X nhanh hơn Y n lần === Speed up = n = (Hiệu suất của X)/(Hiệu suất của Y) = (Thời
gian Y)/(Thời gian X)
P { fact(50)}
Máy tính A MIPS, 2.4GHz
Máy tính B ARM, 1.8GHz
Compiler C1 Compiler C2
Hiệu suất, speed up, thời gian thực thi …
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Trang 2Kiến trúc máy tính, CSE Fall 2013
- Thời gian thực thi = (thời gian một chu kỳ xung nhịp) * (tổng số chu kỳ xung nhịp để
thực thi chương trình)
- Tổng số chu kỳ xung nhịp = tổng các tính (CPI nhóm lệnh * IC nhóm lệnh đó)
- CPI của chương trình = (tổng số xung nhịp để thực thi chương trình)/(IC của chương
trình)
- MIPS = (IC của chương trình)/(Thời gian thực thi * 10^6)
- Amdahl's Law: Đánh giá Speed up tổng thể của việc cải tiến E nào đó Công việc E
chiếm tỉ lệ f và được cải tiến s lần
Speed up (E) = 1/((1-f) + f/s)
II Bài tập
Bài 1: Xem xét một bộ xử lý có tần số hoạt động 2Ghz Tính thời gian thực thi của chương
trình với số lệnh của từng nhóm lệnh như bảng sau?
Thời gian thực thi = (500 × 1 + 50 × 5 + 100 × 5 + 50 × 2) × 0.5 × 10^–9 = 675 ns
Nếu tổng số lệnh load giảm đi một nửa, tính speedup và CPI?
Thời gian thực thi = (500 × 1 + 50 × 5 + 50 × 5 + 50 × 2) × 0.5 × 10^–9 = 550 ns
Speedup = 675/550 = 1.22
CPI = Execution Time x Clock rate/ Instruction Count
CPI = 550 x 10^-9 x 2 x 109/650 = 1.69
Bài 2: Cho bảng thông số của một chương trình P sau khi được biên dịch bằng trình biên dịch C:
Nhóm lệnh số học/luận lý Nhóm lệnh rẻ nhánh/nhảy Nhóm lệnh thao tác bộ nhớ
a Máy tính X chạy chương trình P có tần số hoạt động 3.4GHz Tính thông số MIPS của
máy tính X
b Máy tính Y có chung kiến trúc tập lệnh với máy tính X, nhưng có CPI cho nhóm lệnh thao
tác bộ nhớ là 4 Biết máy tính Y có thông số MIPS bằng 1200 Tính tần số hoạt động của
máy tính Y, speed up của máy tính Y so với máy tính X khi chạy chương trình P
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt