定量准则

Amdahl定律

  • 系统加速比 SnS_n：
Sn=T0Tn=1(1−Fe)+FeSe S_n=\frac{T_0}{T_n}=\frac{1}{(1-F_e)+\frac{F_e}{S_e}}

改进前整个任务执行时间/改进后整个任务执行时间

FeF_e：可改进比例 SeS_e：部件加速比

例题：

假设某测试程序中FP指令执行时间占50%，FPSQR指令占20%，用改进FPSQR指令速度为原来的10倍和改进FP指令速度为原来的2倍，哪种方案更好？

①

Sn=1(1−0.2)+0.210=1.22 S_n=\frac{1}{(1-0.2)+\frac{0.2}{10}}=1.22

②

Sn=1(1−0.5)+0.52=1.33 S_n=\frac{1}{(1-0.5)+\frac{0.5}{2}}=1.33

∴ 方案2 优于方案1

CPU性能公式

CPU时间= IC × CPI × 时钟周期长度

  • IC：指令总数
  • CPI：1条指令所需平均时钟周期数

系统结构的发展

冯诺依曼结构

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目前的改进

  1. 以主存为中心，操作并行

  2. 指令执行由数据驱动，指令&数据分开存储

  3. 采用按内容访问的相联存

  4. …