时钟周期 主频 CPU执行时间
在学习计算机组成原理时,会遇到相关计算机性能指标的计算,本文意在解释相关专有名词,并对计算公式加以理解。
1 时钟周期与主频
时钟周期:计算机中最基本最小的时间单位,如图,时钟发生器发出的脉冲信号做出周期变化的最短时间即为时钟周期
主频(时钟频率):一秒(1 s)内,时钟周期的个数称为时钟频率,俗称主频。
即主频和时钟周期的关系为:
时钟频率(主频)= 1/CPU时钟周期
所以主频越高,CPU运算速度越快
2 CPU执行时间相关计算
这里先介绍几个概念:
CPU执行时间是运行一个程序所花费的时间
CPU时钟周期数是CPU运行一个程序所需时钟周期的总数
CPI:运行一条指令时所需要的时钟周期的总数
即运行一个程序所需要的时钟周期总数为:
指令条数xCPI
IPS: 单位时间内运行的指令数量
IPS=
主频(单位时间内经历的时钟周期)
——————————————
CPI(执行一条指令所需要的时间周期)
CPU执行时间为:
时钟周期总数=指令条数xCPI
—————————————
主频(1s内的时钟周期数)
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