计算机组成原理(期末或考研备考)-计算机性能指标(字长,主存容量,吞吐量,主频和时钟周期)

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讲解视频

字长:字长是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数,通常与CPU寄存器大小相同,因为数据进入到CPU之前会放入寄存器中。

主存大小:通常使用字数×字长,例如512K*16位就表示共有512K个存储单元,每个存储单元存储数据的字长是16位。这种表示方式在后面很常见,下面是图解,重点!!(1K=1024)

计算机组成原理(期末或考研备考)-计算机性能指标(字长,主存容量,吞吐量,主频和时钟周期)

性能指标(重难点):

1.吞吐量:系统在单位时间内处理请求的数量

2.主频,CPU时钟周期,CPU时钟周期数,MIPS:

一条指令包含了很多个时钟周期 ****

CPU时钟周期:执行一个时钟周期所花费的时间 --> 。
主频:一秒钟执行多少时钟周期(震荡多少次)。
因此,CPU时钟周期=1/主频
举个例子来说明,假设一个CPU的时钟频率为2 GHz(即每秒钟振荡2亿次),那么每个时钟周期的持续时间就是1/2亿秒(即20纳秒)
CPU时钟周期数:多了一个‘数’就是指数量,表示一个程序包含了多少个时钟周期

因此:
计算机组成原理(期末或考研备考)-计算机性能指标(字长,主存容量,吞吐量,主频和时钟周期)
这句话就很好理解了,CPU执行一个程序的时间就=这个程序包含了多少个时钟周期*每个时钟周期所花费的时间(主频的倒数)

CPI是指执行一条指令所需要的时钟周期数,不管怎么变就是N个时钟周期*每个时钟周期的时间

计算机组成原理(期末或考研备考)-计算机性能指标(字长,主存容量,吞吐量,主频和时钟周期)
上面的都理解了,这个也自然理解了,主频就是1s执行了多少了个时钟周期,CPI表示每个指令的时钟周期数量。

例题精讲

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选D,上面已经讲解的很明白了,错误选项都是在胡说。

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选B,看本文第一张图。

计算机组成原理(期末或考研备考)-计算机性能指标(字长,主存容量,吞吐量,主频和时钟周期)

选B,有32位寄存器和处理多少个字符都不能准确的说明计算机是多少位的,和寄存器个数没关系。

相关真题精讲

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选D,第二个和第三个是正确的,我只能说一看就对,重点解释第一个条件,这也是本文介绍的知识点,CPU时钟频率越高,表明1s能够执行更多的时钟周期(震荡更多次),那么单位时间内一个时钟周期花费的时间更短(也可以通过公式:时钟周期=1/主频)一个程序包含多个指令,一个指令又是由多个时钟周期构成,因此还是回到了时钟周期,时钟周期变短了,震荡一次花费的时间变短了,程序执行时间自然变短了。

计算机组成原理(期末或考研备考)-计算机性能指标(字长,主存容量,吞吐量,主频和时钟周期)

选D,送分题。

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选C,A指令平均CPI=2×0.5=1,因此,所有指令总平均CPI=0.5×2+0.2×3+0.1×4+0.2×5=3.即平均每个指令执行需要消耗3个时钟周期,主频是1.2GHz,即1.2G个时钟周期,因此可以执行0.4 × 10 ^ 9个指令,MIPS就是0.4 × 10 ^ 9 / 10 ^ 6 = 400。

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选D
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选D PFLOPS=10 ^ 15, 10 ^ 8是1亿。

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选A计算机组成原理(期末或考研备考)-计算机性能指标(字长,主存容量,吞吐量,主频和时钟周期)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-510554.html

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