计算机系统的评价标准课件.ppt

電腦系統的評價標準1.2電腦系統的評價標準：性能和價格1.2.1性能評測的常用方法：運算速度1.時鐘頻率（主頻）：用於同類處理機之間如：PentiumⅡ/450比PentiumⅡ/300快50％，…2.指令執行速度一種很經典的表示方法MIPS(MillionInstructionsPerSecond),KIPS,GIPS,TIPS其中，Fz為處理機的工作主頻；CPI(CyclesPerInstruction)為每條指令所需的平均時鐘週期數；IPC(InstructionPerCycle)為每個時鐘週期平均執行的指令條數例1：計算PentiumII450處理機的運算速度。解：由於PentiumII450處理機的IPC＝2(或CPI＝0.5),Fz＝450MHz，因此，MIPSPentiumII450＝Fz×IPC＝450×2＝900(MIPS)主要缺點：（1）不同指令的速度差別很大（2）指令使用頻度差別很大（3）有相當多的非功能性指令3.等效指令速度：吉普森（Gibson）法其中，

Wi：指令使用頻度，i：指令種類

靜態指令使用頻度：在程式中直接統計

動態指令使用頻度：在程式執行過程中統計 在電腦發展的早期，用加法指令的運算速度來衡量 電腦的速度。通常：加、減法50％，乘法15％， 除法5％，程式控制15％，其他15％例2：我國最早研製的小型電腦DJS-130，定點16位，加法每秒50萬次，但沒有硬體乘法和除法指令,用軟體實現乘法和除法，速度低100倍左右。求等效速度。解：定點等效速度為：即每秒2萬次，由於乘法和除法用軟體實現，等效速度降低了25倍。例3：假設在程式中浮點開平方操作FPSQR的比例為2％，它的CPI為100；其他浮點操作FP的比例為23％，它的CPI＝4.0；其餘75％指令的CPI＝1.33，計算該處理機的等效CPI。如果FPSQR操作的CPI也為4.0，重新計算等效CPI。解：由於改進了僅占2％的FPSQR操作的CPI，使等效速度提高了近一倍。等效CPI1 ＝ 100?2％＋4?23％＋

1.33?75％

＝ 3.92等效CPI2 ＝ 4?25％＋1.33?75％

＝ 2.00指令執行速度的幾種平均方法上述2中的指令執行速度又稱為算術平均速度上述3中的等效指令執行速度又稱為加權平均速度，或調和平均速度幾何平均速度：其中，ETR(executiontimeratio)，n指不同的程式幾何平均速度與機器無關，與程式的執行時間無關。4.核心程式法把應用程式中用得最頻繁的那部分核心程式作為評價電腦性能的標準程式。稱為基準程式(benchmark)整數測試程式：Dhrystone用C語言編寫，100條語句。包括：各種賦值語句，各種數據類型和數據區，各種控制語句，過程調用和參數傳送，整數運算和邏輯操作。VAX-11/780的測試結果為每秒1757個

Dhrystones，即：1VAXMIPS＝1757Dhrystones/Second浮點測試程式：Linpack用FORTRAN語言編寫，主要是浮點加法和浮點乘法操作。用MFLOPS（MillionFloatingPointOperationsPerSecond）表示；GFLOPS、TFLOPSWhetstone基準測試程式用FORTRAN語言編寫的綜合性測試程式，主要包括：浮點運算、整數算術運算、功能調用、數組變址、條件轉移、超越函數。測試結果用Kwips表示。SPEC基準測試程式(SystemperformanceevaluationCooperative)由30個左右世界知名電腦大廠商所支持的非盈利的合作組織，包括：IBM、ATT、BULL、Compaq、CDC、DG、DEC、Fujitsu、HP、Intel、MIPS、Motolola、SGI、SUN、Unisys等；SPEC能夠全面反映機器的性能，具有很高的參考價值；以AX-11/780的測試結果作為基數；SPEC1.01989年10月宣佈，程式量超過15萬行，包含10個測試程式，4個定點程式，6個浮點程式；測試結果用SPECint’89和SPECfp’89表示。1992年，又增加10個測試程式，共有6個定點程式和14個浮點程式，測試結果用SPECint’92和SPECfp’92表示。1995年，推出SPECint’95和SPECfp’95處理機 SPECint’95 SPECfp’95PentiumII400 18.5 13.3Pen