▷ Quel est le processeur ipc

Dans les ordinateurs d'aujourd'hui, les instructions par cycle, ou également appelées IPC, sont un aspect très important des performances du processeur. Ce concept représente le nombre moyen d'instructions exécutées pour chaque cycle d'horloge du processeur, donc plus il est élevé, plus le processeur sera puissant. Dans cet article, nous expliquons tout ce qui concerne l'IPC.

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Qu'est-ce que l'IPC du processeur, comment est-il calculé et quelle est son importance?

Le calcul IPC est effectué en exécutant un ensemble de codes, en calculant le nombre d'instructions au niveau de la machine nécessaires pour le terminer, puis en utilisant des minuteries hautes performances pour calculer le nombre de cycles d'horloge requis pour le terminer sur du matériel réel.. Le résultat final provient de la division du nombre d'instructions par le nombre de cycles d'horloge du processeur.

Le nombre d'instructions par seconde et les opérations en virgule flottante par seconde pour un processeur peuvent être dérivés en multipliant le nombre d'instructions par cycle avec la vitesse d'horloge (cycles par seconde donnés en Hertz) du processeur en question. Le nombre d'instructions par seconde est un indicateur approximatif des performances probables du processeur.

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Le nombre d'instructions exécutées par horloge n'est pas constant pour un processeur donné, car il dépend de la façon dont le logiciel particulier en cours d'exécution interagit avec le processeur et, en fait, avec l'ensemble de la machine, en particulier avec la hiérarchie de la mémoire. Cependant, certaines caractéristiques du processeur ont tendance à conduire à des conceptions qui ont des valeurs IPC supérieures à la moyenne, telles que la présence de plusieurs unités logiques arithmétiques et de tuyaux courts. Lors de la comparaison de différents jeux d'instructions, un jeu d'instructions plus simple peut conduire à un chiffre IPC plus élevé que la mise en œuvre d'un jeu d'instructions plus complexe, qui utilise la même technologie de puce, mais le jeu d'instructions plus complexe peut accomplir un travail plus utile avec moins d'instructions.

Facteurs régissant l'IPC

Un niveau donné d'instructions par seconde peut être atteint avec un IPC élevé et une faible vitesse d'horloge (comme l'AMD Athlon et les premières séries Intel Core), ou à partir d'un IPC faible et d'une vitesse d'horloge élevée (comme l'Intel Pentium 4). Les deux sont des concepteurs de processeurs valides, et le choix entre les deux dépend souvent de l'historique, des contraintes d'ingénierie ou des pressions marketing. Cependant, un IPC élevé avec une fréquence élevée offre les meilleures performances.

Instructions de cycle pour plusieurs processeurs.

Ces nombres ne sont pas la valeur IPC de ces CPU, mais représentent les performances théoriquement possibles en virgule flottante. Veuillez noter que les chiffres ci-dessous ne représentent que les largeurs logiques des lecteurs SIMD du processeur. Ils ne tiennent pas compte des multiples canaux SIMD présents dans la plupart des architectures, ni ne représentent la définition architecturale principale d'IPC, qui mesure le nombre d'instructions scalaires moyennes supprimées par cycle, à la fois des entiers, des virgules flottantes et des contrôles.

CPU	DP IPC double précision	Précision simple SP IPC
Intel Core et Intel Nehalem	4	8
Intel Sandy Bridge et Intel Ivy Bridge	8	16
Intel Haswell et Intel Coffee Lake	16	32
Intel Ice Lake	?	?
Intel Xeon Skylake (AVX-512)	32	64
AMD K10	6	12
AMD Bulldozer, AMD Piledriver et AMD Steamroller	12	24
AMD Ryzen	16	32
Intel Atom (Bonnell, Saltwell, Silvermont et Goldmont)	2	4
AMD Bobcat	2	4
AMD Jaguar et Puma	4	8
ARM Cortex-A7	1	8
ARM Cortex-A9	1	8
ARM Cortex-A15	1	8
ARM Cortex-A32	2	8
ARM Cortex-A35	2	8
ARM Cortex-A53	2	8
ARM Cortex-A57	2	8
ARM Cortex-A72	2	8
Qualcomm Krait	1	8
Qualcomm Kryo	2	8
IBM PowerPC A2	8	Les éléments SP s'étendent Ed à DP et traité dans les mêmes unités
IBM PowerPC A2	4

Pour obtenir une note GFLOPS théorique (milliards de FLOPS) pour un processeur donné, multipliez le nombre dans ce tableau par le nombre de cœurs, puis par l'horloge de valeur (en GHz) d'un modèle de processeur particulier. Par exemple, un Coffee Lake i7-8700K gère théoriquement 32 flops simple précision par cycle, il a 6 cœurs et une horloge de base de 3, 7 GHz, ce qui vous donne 32 x 6 x 3, 7 = 710, 4 GFLOPS.

Il est important de noter que le multithreading ne signifie pas que deux threads peuvent fonctionner simultanément sur le même noyau, partageant les ressources du pipeline. Au lieu de cela, le CPU autorise un thread à utiliser le noyau, tandis qu'un autre attend que les données proviennent de la mémoire, comme dans le cas d'un manque de cache. Le développeur du système d'exploitation peut renvoyer le thread d'origine dans la file d'attente, puis revenir au processeur une fois les données récupérées.

Par conséquent, cette fonctionnalité n'a aucun effet sur les performances théoriques en virgule flottante d'un processeur, mais dans certains cas, elle peut aider le processeur à se rapprocher de ces performances, dans plusieurs threads, dans la pratique. Généralement, le journal de processeur volumineux montre comment les numéros de processeur volumineux peuvent compter une fois. Le nombre d'enregistrements est également important, car ils peuvent être connectés ensemble pendant un moment avec quelques instructions.

L'IPC n'est pas la seule chose qui compte sur un PC

Le travail utile qui peut être effectué avec n'importe quel PC dépend de nombreux facteurs en plus de la vitesse du processeur. Ces facteurs incluent l'architecture du jeu d' instructions, la microarchitecture du processeur et l' organisation du système informatique, telles que la conception du système de stockage sur disque et les capacités et performances des autres appareils connectés, l'efficacité du système d'exploitation, et surtout, surtout, le logiciel.

Pour les utilisateurs et les acheteurs d'un système informatique, les instructions d'horloge ne sont pas une indication particulièrement utile des performances de leur système. Pour une mesure précise des performances qui les concerne, les benchmarks d'application sont beaucoup plus utiles. La connaissance de leur existence est utile car elle fournit un exemple facile à comprendre pourquoi la vitesse d'horloge n'est pas le seul facteur pertinent pour les performances de l'équipement.

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Jusqu'à présent, notre article sur ce qu'est le processeur IPC, nous espérons que vous le trouverez très utile.

Source Wikipedia