如何理解计算机的性能指标

1、计算机的性能指标主要有四个方面,分别是: 1．机器字长, 2．数据通路宽度, 3．主存容量4．运算速度性能指标。它们各自的定义及特点分别是:

1、机器字长指参与运算的数的基本位数，即CPU 一次能处理的数据的位数，它由加法器、寄存器的位数来决定，所以机器字长一般等于内部寄存器的大小。

机器字长越长，数的表示范围越大，精度也越高。

1、数据通路宽度是指数据总线一次所能并行传送信息的位数，这里通常指外部数据总线的宽度。

1、一个主存储器所能存储的全部信息量称为主存容量。对于字节编址的计算机，用字节数来表示主存容量；对于字编址的计算机，用字数乘以字长来表示主存容量。即：主存容量=存储单元个数×存储字长

1、计算机运行速度与许多因素有关，衡量运算速度的指标如下：

[1] 吞吐量，是指系统在单位时间内处理请求的数量。

[1] 响应时间，是指系统对请求作出响应的时间，响应时间为CPU 时间（运行一个程序所花的时间）与等待时间（用于磁盘访问、存储器访问、I/O 操作、操作系统开销等时间）的总和。

[1] 主频，又称为时钟频率，表示在CPU 内数字脉冲信号振荡的速度。

[1] CPU时钟周期，主频的倒数，是CPU 中最小的时间元素。

[1] CPI，每条指令执行所用的时钟周期数。

[1] CPU执行时间，是指运行一个程序所花费的时间，即CPU 执行时间=CPU时钟周期数/时钟频率。

[1] MIPS，每秒执行多少百万条指令，MIPS=指令条数/(执行时间×10^6)=主频/CPI。

[1] MFLOPS，每秒执行多少百万次浮点运算，MFLOPS=浮点操作次数/(执行时间×10^6)。

注意:

CPU 时钟周期=1/主频，主频通常以MHz（兆赫兹）为单位，1Hz（赫兹）表示每秒1次。

1、1.计算Pentium Ⅱ 450 处理机的运算速度（假设其CPI=0.5）。

解：运算速度指标的含义是每秒钟能执行多少指令，以MIPS为单位。根据题意，该处理机的主频=450MHz（Pentium Ⅱ后的数字450 表示其主频），CPI=0.5。所以，MIPS=主频/CPI=450/0.5=900MIPS。即该处理机的速度为每秒执行900 百万条指令。

2、2. 两台计算机A 和B 采用不同主频的CPU，而片内逻辑电路相同。

（1）若A机的主频为8MHz，B 机为12MHz，则两机的CPU 时钟周期各是多少？

（2）如A机的平均指令执行速度为0.4MIPS，那么A机的平均指令执行时间是多少？

（3）B 机的平均指令执行速度MIPS是多少？

解：（1）A 机的CPU 时钟周期=1/主频=1/8=0.125μs，B 机的CPU 时钟周期=1/主频=1/12=0.083μs。

（2）MIPS=0.4，即每秒执行0.4 百万条指令，所以平均指令执行时间

=1/MIPS=1/0.4=2.5μs。

（3）A 机的MIPS=0.4，所以其CPI=主频/MIPS=8/0.4=20。由于A 机和B 机的片内逻辑电路完全相同，所以两者的CPI也相同，即B机的CPI=20。

因此，B机的MIPS=主频/CPI=12/20=0.6（MIPS）。