一秒钟内可以执行多少指令？

Question

• 处理器有4个核心
• 每个核心都有2个 - 超线程
• 其时钟频率为2 GHz
• 平均而言，指令需要4个cpu周期才能在每个超线程上执行

一秒钟内可以执行多少条指令？ 我需要帮助确定使用哪些方程式。 我知道1 GHz在1纳秒时有1个cpu周期，因此2 GHz将在0.5纳秒内完成一个cpu周期。

Answer 1

好吧，我会让你开始，但这是一个基本的数学问题。

2Ghz - 频率，以[周期/秒]为单位。 4 - 指令持续时间，在[cycles / ops]中。

所以2Ghz [cycles/second] / 4 [cycles/ops] = 0.5Ghz [ops/second]。请注意，循环单元取消，这感觉正确＆＃34;因为我们留下了被要求的单位：）

使用类似的数学来计算超线程和核心 - 只有它才会成倍增加。 （您可以使用单位，例如[ops*threads*cores/second]，但可以在答案的上下文中删除它们，这些答案要求所有 v核心的操作/秒。）

Answer 2

这个问题有点不完整。仅仅因为平均指令需要4个周期并不意味着处理器不能同时处理多个事物。通过使用超标量执行，流水线操作和无序执行等概念，指令级并行性（ILP）意味着我们的处理器能够在每个周期完成4条指令（或更多） 。因此，您需要的数字是每个内核可以承受的处理器频率，内核数量和每秒指令数（IPC）。超线程，缓存，预取等功能只是帮助处理器达到其设计目标的功能。查看Hennesy & Patterson's Computer Architecture: A Quantitative Approach等计算机体系结构书籍。一般来说，ILP将在前几章中介绍。