例3:如果浮点开平方操作 FPSQR的比例为2%,它的CPI为100,其他浮点操作 的比例为23%,它的CPI=4.0,其余指令的CPI=1.33,计算该处理机的 等效CPI。如果 FPSQR操作的CPI也为4.0,重新计算等效CPI 解:等效CPI1=100×2%+4×23%+1.33×75%=3.92 等效CPI2=4×25%+1.33×75%=2.00 由于改进了仅占2%的 FPSQR操作的CPI,使等效速度提高了近一倍 ●指令执行速度的几种平均方法 上述2中的指令执行速度又称为算术平均速度 上述3中的等效指令执行速度又称为加权平均速度,或调和平均速度 几何平均速度: ETR 其中: ETR (execution time ratio),n指不同的程序 几何平均速度与机器无关,与程序的执行时间无关。 4、数据处理速率PDR( processing data rate) PDR=L/R 其中:L=0.85G+0.15H+0.4J+0.15K;R=0.85M+0.09N+0.06P 其中:G是每条定点指令的位数 M是平均定点加法时间 H是每条浮点指令的位数 N是平均浮点加法时间 J是定点操作数的位数 P是平均浮点乘法时间 K是浮点操作数的位数 另外还规定:G>20位,H>30位;从主存取一条指令的时间等于取一个 字的时间;指令和操作数都存放在同一个主存,无变址或间址操作;允许有先行 或并行取指令功能,此时选用平均取指令时间。 PDR主要用来对CPU和主存储器的速度进行度量,它没有涉及到 cache和多 功能等。因此,PDR不能度量机器的整体速度。 5、核心程序法 把应用程序中用得最多频繁的那部分核心程序作为评价计算机性能的标准 程序。称为基准程序 benchmark 整数测试程序: Dhrystone 用C语言编写,100条语句。包括:各种赋值语句,各种数据类型和数据区, 各种控制语句,过程调用和参数传送,整数运算和逻辑操作 VAX-11/780的测试结果为每秒1757个 Dhrystones,即 IVAX MIPS=1757Dhrystones/Second 浮点测试程序: Linpack 用 FORTRAN语言编写,主要是浮点加法和浮点乘法操作。 用 MFLOPS( Million Floating Point Operations Per Second)表示 GFLOPS、 TFLOPS Whetstone基准测试程序 用 FORTRAN语言编写的综合性测试程序,主要包括:浮点运算、整数算术运 算、功能调用、数组变址、条件转移、超越函数。 测试结果用 Twips表示,7 例 3：如果浮点开平方操作 FPSQR 的比例为 2%，它的 CPI 为 100，其他浮点操作 的比例为 23%，它的 CPI＝4.0，其余指令的 CPI＝1.33，计算该处理机的 等效 CPI。如果 FPSQR 操作的 CPI 也为 4.0，重新计算等效 CPI。 解： 等效 CPI1＝100  2％ ＋ 4  23％ ＋ 1.33  75％＝3.92 等效 CPI2＝4  25％＋1.33  75％＝2.00 由于改进了仅占 2％的 FPSQR 操作的 CPI，使等效速度提高了近一倍 • 指令执行速度的几种平均方法 上述2中的指令执行速度又称为算术平均速度 上述3中的等效指令执行速度又称为加权平均速度，或调和平均速度 几何平均速度： 其中：ETR(execution time ratio),n指不同的程序 几何平均速度与机器无关，与程序的执行时间无关。 4、数据处理速率 PDR（processing data rate） PDR＝L/R 其中：L＝0.85G＋0.15H＋0.4J＋0.15K；R＝0.85M＋0.09N＋0.06P 其中：G 是每条定点指令的位数 M 是平均定点加法时间 H 是每条浮点指令的位数 N 是平均浮点加法时间 J 是定点操作数的位数 P 是平均浮点乘法时间 K 是浮点操作数的位数 另外还规定：G > 20 位，H > 30 位；从主存取一条指令的时间等于取一个 字的时间；指令和操作数都存放在同一个主存，无变址或间址操作；允许有先行 或并行取指令功能，此时选用平均取指令时间。 PDR 主要用来对 CPU 和主存储器的速度进行度量，它没有涉及到 cache 和多 功能等。因此，PDR 不能度量机器的整体速度。 5、核心程序法 把应用程序中用得最多频繁的那部分核心程序作为评价计算机性能的标准 程序。称为基准程序 benchmark • 整数测试程序：Dhrystone 用 C 语言编写，100 条语句。包括：各种赋值语句，各种数据类型和数据区， 各种控制语句，过程调用和参数传送，整数运算和逻辑操作。 VAX-11/780 的测试结果为每秒 1757 个 Dhrystones，即： 1VAX MIPS＝1757Dhrystones／Second • 浮点测试程序：Linpack 用 FORTRAN 语言编写，主要是浮点加法和浮点乘法操作。 用 MFLOPS（Million Floating Point Operations Per Second）表示 GFLOPS、TFLOPS • Whetstone 基准测试程序 用 FORTRAN 语言编写的综合性测试程序，主要包括：浮点运算、整数算术运 算、功能调用、数组变址、条件转移、超越函数。 测试结果用 Kwips 表示， G ETRi i n = n =  1