2010年“典型台式电脑”上的各种操作的近似时间

Question

在"Teach Yourself Programming in Ten Years"文章中，Peter Norvig（Google研究总监）在2001年对典型的1GHz PC上的各种操作给出了以下大致时序：

• 执行单指令= 1 nanosec =（1 / 1,000,000,000）sec
• 从L1缓存中获取字= 2 nanosec
• 从主存储器获取字= 10 nanosec
• 从连续磁盘位置获取字= 200 nanosec
• 从新磁盘位置获取字（搜索）= 8,000,000 nanosec = 8 millisec

您对典型PC桌面年度2010年定义的相应时间是什么？

Answer 1

缓存和主内存变得更快。磁盘具有更高的顺序带宽。 SSD的寻道时间要短得多。

原始列表非常糟糕，他将延迟度量（如搜索时间）与1 /吞吐量混合（如果您认为可以往返于磁盘控制器，即使数据已经在缓存中，您也会梦想并且在200ns内不需要头部运动。

没有任何延迟真的改变了。单指令和L1延迟实际上比他给出的数字长，但是您可以获得多个并行工作的指令（流水线操作）和从缓存中获取的几个单词的价格。类似地，对于磁盘传输，您将以更快的速度连续发送连续块，但发出请求后的等待时间没有太大变化，除非您已移至SSD。

但是，CPU体系结构已经发生了很大变化，试图在其中任何一个上放一个数字都是一种损失。不同的指令需要非常不同的执行时间，数据依赖性控制着您看到的吞吐量。缓存行为主要由多核CPU之间的共享成本决定。等等。

Answer 2

我试图从这些时间中获得的主要因素是它们之间的比例差异：内存比直接在CPU上执行代码慢一个数量级，而磁盘比这慢几个数量级。 / p>

许多开发人员仍然考虑在CPU时间方面进行优化。但是如果有一个高速缓存未命中，则在给定上述时序的情况下，您的CPU闲置至少10个时钟周期。硬页故障需要800万个时钟周期。这就是为什么优化内存使用（减少页面错误）和优化数据布局（减少缓存未命中）通常比仅关注代码流的任何优化都有更高的回报。