影响多处理器计算性能的因素主要有哪些 大数据?

如题所述

CPU的性能和速度取决于时钟频率(一般以赫兹或千兆赫兹计算,即与Ghz)和每周期可处理的指令(IPC),两者合并起来就是每秒可处理的指令(IPS)。

IPS值代表了CPU在几种人工指令序列下“高峰期”的运行率,指示和应用。而现实中CPU组成的混合指令和应用,可能需要比IPS值显示的,用更长的时间来完成。而内存层次结构的性能也大大影响中央处理器的性能。

通常工程师便用各种已标准化的测试去测试CPU的性能,已标准化的测试通常被称为“基准”(Benchmarks)。如SPECint,此软仵试图模拟现实中的环境。测量各常用的应用程序,试图得出现实中CPU的绩效。

提高电脑的处理性能,亦使用多核心处理器。原理基本上是一个集成电路插入两个以上的个别处理器(意义上称为核心)。在理想的情况下,双核心处理器性能将是宏内核处理器的两倍。

然而,在现实中,因不完善的软件算法,多核心处理器性能增益远远低于理论,增益只有50%左右。但增加核心数量的处理器,依然可增加一台计算机可以处理的工作量。

这意味着该处理器可以处理大量的不同步的指令和事件,可分担第一核心不堪重负的工作。有时,第二核心将和相邻核心同时处理相同的任务,以防止崩溃。

扩展资料:

中央处理器工作原理

CPU的主要工作原理,不管它的外观如何,都是执行存储在一个叫做程序的程序中的一系列指令。这里讨论的设备遵循常用的vonNeumannarchitecture。程序以一系列数字的形式存储在计算机内存中。几乎所有冯·诺伊曼的cpu都要分四个阶段工作:提取、解码、执行和回写。

在第一阶段,从程序存储器中提取和检索指令(用于一个数字或一系列数字)。程序内存的位置由一个程序计数器指定,该程序计数器保存一个标识当前程序位置的数值。

换句话说,程序计数器在当前程序中跟踪CPU。指令被提取后,PC机根据指令的长度增加存储单元。指令提取常常需要从相对较慢的内存中查找,这导致CPU等待指令被发送进来。这个问题主要在现代处理器的缓存和流水线架构中得到解决(见下文)。

CPU根据从内存中提取的指令来决定它的执行行为。在解码阶段,指令被分解成有意义的片段。根据CPU的指令集架构(ISA)的定义将数值解释为指令。

指令值的一部分是指示要执行哪些操作的操作数。其他值通常为指令提供必要的信息,比如加法操作的目标。这种操作的目标可以提供一个常数值(即一个立即值),或者一个空间的可寻址值:一个寄存器或一个内存地址,由寻址模式决定。

在旧的设计中,CPU的指令译码部分是一个不可变的硬件设备。然而,在许多抽象而复杂的cpu和ISAs中,一个微程序经常被用来帮助将指令转换成各种形式的信号。这些微程序通常可以在已完成的CPU中重写,以便更容易地更改译码指令。

在提取和解码阶段之后,接下来是执行阶段。在此阶段,您将连接到能够执行所需计算的各种CPU部件。例如,如果需要一个加法操作,算术逻辑单元将连接到一组输入和一组输出。输入提供要添加的值,输出将包含和结果。

ALU包含一个电路系统,在输出端执行简单的通用和逻辑操作(如加法和位操作)。如果加法操作产生的结果太大,CPU无法处理,则可以在标志寄存器中设置溢出标志(请参阅下面的数值精度讨论)。

最后一个阶段,写回,只是以一种格式写回执行阶段的结果。结果通常被写入到CPU内的寄存器中,以便后续指令快速访问。在其他情况下,结果可能写得更慢,比如在更大更便宜的主存中。某些类型的指令操作程序计数器而不直接产生结果数据。

这些通常被称为“跳转”,并带来循环行为、条件执行(通过跳过条件)和函数[跳转]到您的程序。许多指令也改变标志寄存器的状态位。这些标志可以用来影响程序行为,因为它们通常显示各种结果。

例如,使用“比较”指令确定两个值的大小,并根据比较结果在标志寄存器中设置一个值。这个标志可以被随后的跳转指令用来确定程序的方向。

在执行指令并写回结果数据后,程序计数器的值将递增,重复整个过程,下一个指令周期将正常提取下一条顺序指令。

如果跳转指令完成,程序计数器被修改为跳转指令的地址,程序继续正常执行。许多复杂的cpu可以同时提取多条指令,对其进行解码并同时执行。本节通常指的是“经典RISC管道”,它实际上在使用简单cpu(通常称为微控制器)的许多电子设备中迅速流行起来。

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第1个回答  2020-07-31
影响多处理器计算性能的因素主要有哪些?大数据影响多处理器计算性能的应该是和温度有一定的关系,而且和一定的操作水平也有很大的关系,只要掌握了这两点,我觉得就没有问题了。
第2个回答  2020-07-31
1 存储器

存取周期:将指令存取到存储器的时间。存取周期越短,速度越快

存取容量;即内存容量,所能存取的数据和运行的程序就越多,运行速度就越快

2 cpu

字节 计算机可以直接处理二进制数据的位数,计算机字节都是2的次方,如32位,64位等,字节直接影响计算机的精度 速度和功能。字节越长,计算机处理能力越强

主频 cpu单位时间内发出的脉冲数,决定计算机的运算速度。主频越快,计算机的运算速度越快

运算速度;计算机每分钟所能执行的指令条数

核数;一个cpu上的运算器的个数。一台计算机的控制器个数是确定的,双核表示一个控制器两个计算器,四核表示一个控制器四个计算器 以此类推 核数越高 计算速度越快

其他因素 此外,计算机的非主要性能就在输入设备和输出设备了,例如键盘 触摸屏 鼠标及屏幕的大小及分辨率等
第3个回答  2020-07-31
影响多处理器计算性能的因素,主要是分为运算的速度,运行能力,这样取决它的运算结果,所以运行处理器的运算能力是一个考量预赛处理器的最主要的指标
第4个回答  2020-07-31
一个CPU的速度影响的就那么几项 主频 外频 倍频 缓存 等等这些参数 当然参数越大 速度越快 质量越好
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