对于单周期CPU，执行ADD命令需要多少能量

Question

问题很明显，如标题中所指定。我不知道这个。任何专家都可以帮忙吗？

Answer 1

好的，这将是一个很长的答案，所以我可以写一篇关于它的文章。奇怪的是，我一直致力于与您的问题密切相关的实验 - 确定现代处理器的每瓦性能。正如Paul和Sneftel指出的那样，今天任何真正的建筑都不可能实现。如果你只是通过计算栅极泄漏和开关电流，电压等给定某种硅技术和某种ALU设计来查看该指令的执行，你可以计算出这个。但这不是有用的值，因为它有在任何比8086更新的处理器中，总是会发生一些事情（从硬件角度来看），并且自从管道首次出现以来，指令并没有孤立地执行。

今天，我们有多功能ALU，无序执行，多个流水线，超线程，分支预测，内存层次结构等。这与执行一个ADD命令有什么关系？用于执行一个ADD命令的能量不同于执行多个ADD命令。如果你围绕它包装一个程序，那么它会变得非常复杂。

SORT-OF-AN-解答：

所以，让我们看看你能做些什么。

• 统计测量一次又一次地运行给定的添加。请记住，有许多不同类型的添加，例如整数添加，浮点，双精度，带有进位的添加，甚至同时添加（SIMD）等等。限制：操作系统和其他应用程序总是在那里，但如果你知道如何，你可能可以在裸机上运行;因硬件，硅技术，架构等不同而异;可能没有用，因为它远离现实，意味着很少;测量设备的限制（使用处理器间PMU，墙壁仪表，插入器插座等）;记忆层次;等等。
• 统计测量整数/浮点/双工作负载内核。这开始有一些意义，因为它对社区意味着什么。限制：仍然不真实;仍然因架构，硅技术，硬件等而异;测量设备限值;等
• 统计测量实际应用。限制：与上述相同，但至少对社区意味着什么;电力状态在闲置期间发挥作用;潜在的集群问题发挥作用。

当我说＆＃34;极限＆＃34;时，这只是意味着您需要很好地定义答案/实验的约束，而不是它没有用。

摘要：可以为一个添加提供一个值，但它不再具有任何意义。一个值意味着任何事情都变得更复杂但是很有用，需要大量工作才能找到。

顺便说一下，我确实认为这是一个很好而又重要的问题 - 部分是因为它看起来很简单。