IPS (быстродействие)
IPS (англ. instructions per second — инструкций в секунду) — мера быстродействия процессора компьютера. Показывает число определённых инструкций, выполняемых процессором за одну секунду. Часто заявляемые производителями значения IPS являются пиковыми и получены на последовательностях инструкций, не характерных для реальных программ. Также на значения IPS сильно влияет пропускная способность иерархии памяти. В связи с этим, вместо исходных значений IPS для оценки быстродействия принято использовать результаты синтетических тестов (англ. benchmark), например SPECint или Dhrystone.
Производные единицы измерения:
- 1 kIPS = 103 IPS;
- 1 MIPS = 106 IPS (англ. million IPS) или 1 MOPS (англ. million operations per second, рус. МИПС[1]);
- 1 GIPS = 109 IPS;
- 1 TIPS = 1012 IPS.
До появления общепринятых тестов производительности усреднённые оценки быстродействия компьютеров вычислялись на основе смеси инструкций. Наиболее известной является смесь Гибсона[2], полученная Джеком Гибсоном из корпорации IBM для научных программ. Для коммерческих программ были разработаны смеси, не включающие операции с плавающей запятой, например, смесь ADP. В списке[3] можно найти оценки быстродействия примерно 175 компьютеров 1960-х — 1970-х годов в научных (Гибсон) и коммерческих (ADP) задачах.
Хотя MIPS могли бы быть простой метрикой для сравнения быстродействия процессоров одинаковой архитектуры, их использование для сравнения различающихся архитектур ограничено. Иногда инженеры называют эту единицу Meaningless Indicator of Processor Speed (бессмысленный индикатор процессорной скорости).[4]
В 1970-х производительность мини-компьютеров часто сравнивалась в единицах VAX MIPS. Производительность разных компьютеров сравнивалась с машиной VAX 11/780, быстродействие которой принималось за 1 MIPS. (Иногда эту единицу называют VAX Unit of Performance или VUP.) Такой эталон был выбран в том числе из-за того что 11/780 имеет производительность, близкую мейнфрейму IBM System/370 модель 158-3, которая также часто принималась за 1 MIPS.
Иногда производительность мини-компьютеров измеряли при помощи программы на языке Fortran под названием Whetstone benchmark. Его результат называли Millions of Whetstone Instructions Per Second (MWIPS). Например, компьютер VAX 11/780 с FPA выпущенный в 1977 году имел рейтинг 1,02 MWIPS.
| Процессор / Система | dhrystone MIPS / МГц | D-операций за такт | Год |
|---|---|---|---|
| UNIVAC I | 0,002 MIPS/2,25 MHz | 0,0008 | 1951 |
| Intel 4004 | 0,092 MIPS/ 0,74 мHz | 0,124 | 1971 |
| Intel 8080 | 0,29 MIPS/2 MHz | 0,145 | 1974 |
| Intel 8086 | 0,33 MIPS /5 MHz | 0,066 | 1978 |
| Motorola 6809 | 0,42 MIPS /1 MHz | 0,42 | 1977 |
| MOS Technology 6502 (NES) | 0,43 MIPS/1 MHz | 0,43 | 1975 |
| Intel 8080A | 0,435 MIPS/3 MHz | 0,145 | 1976 |
| Motorola 6802 | 0,5 MIPS at /1 MHz | 0,5 | 1977 |
| Zilog Z80 (sega genesis) | 0,58 MIPS /4 MHz | 0,145 | 1976 |
| IBM System/370 158 | 0,64 MIPS/8,696 MHz | 0,0736 | 1972 |
| Intel 8088 | 0,75 MIPS/10 MHz | 0,075 | 1979 |
| VAX-11/780 | 1 MIPS /5 MHz | 0,2 | 1977 |
| Intel 286 | 1,28 MIPS at 12 MHz | 0,107 | 1982 |
| Motorola 68000 (sega genesis) | 1,4 MIPS at 8 MHz | 0,175 | 1979 |
| Intel i386DX | 2,15 MIPS at 16 MHz | 0,134 | 1985 |
| ARM2 | 4 MIPS at 8 MHz | 0,5 | 1986 |
| Intel i386DX | 4,3 MIPS at 33 MHz | 0,13 | 1989 |
| Texas Instruments TMS32010 | 5 MIPS at 20 MHz | 0,25 | 1983 |
| Intel 8751 | 0.66 MIPS at 8 MHz | 0.083 | 1985 |
| Intel i486DX | 8,7 MIPS at 25 MHz | 0,348 | 1989 |
| AMD Am386 | 9 MIPS at 40 MHz | 0,225 | 1991 |
| Intel i486DX | 11,1 MIPS at 33 MHz | 0,336 | 1991 |
| Intel i860 | 25 MIPS at 25 MHz | 1 | 1989 |
| Intel i486DX2 | 25,6 MIPS at 66 MHz | 0,388 | 1992 |
| ARM Cortex-M0 | 45 MIPS at 50 MHz | 0,9 | 2009 |
| Intel i860 | 50 MIPS at 50 MHz | 1 | 1991 |
| Intel DX4 | 70 MIPS at 100 MHz | 0,7 | 1994 |
| MIPS R4400 (1 core sgi crimson) | 120 MIPS at 150 MHz | 0,567 | 1993 |
| ARM Cortex-M3 | 125 MIPS at 100 MHz | 1,25 | 2004 |
| DEC Alpha 21064 EV4 | 135 MIPS at 200 MHz | 0,675 | 1993 |
| IBM-Motorola PowerPC 601 | 157,7 MIPS at 80 MHz | 1,971 | 1993 |
| Intel Pentium | 188 MIPS at 100 MHz | 1,88 | 1994 |
| IBM-Motorola PowerPC 603e | 188 MIPS at 133 MHz | 1,414 | 1995 |
| IBM-Motorola PowerPC 603ev | 423 MIPS at 300 MHz | 1,41 | 1996 |
| ARM Cortex-R4 | 450 MIPS at 270 MHz | 1,66 | 2006 |
| ARM11 | 515 MIPS at 412 MHz | 1,25 | 2002 |
| IBM-Motorola PowerPC 750 | 525 MIPS at 233 MHz | 2,3 | 1997 |
| Intel Pentium Pro | 541 MIPS at 200 MHz | 2,7 | 1996 |
| LINKS-1 Computer Graphics System (257 cores) | 642,5 MIPS at 10 MHz | 2,5 | 1982 |
| ARM Cortex A5 | 1 256 MIPS at 800 MHz | 1,57 | 2011 |
| ARM Cortex-A8 (iPhone 4) | 2 000 MIPS at 1 GHz | 2,0 | 2005 |
| Intel Pentium III | 2 054 MIPS at 600 MHz | 3,4 | 1999 |
| Qualcomm Scorpion (Cortex A8-like) | 2 000 MIPS at 1 GHz | 2,1 | 2008 |
| SGI Onyx RealityEngine2(36 cores) | 2 640 MIPS at 150 MHz | 17,6 | 1993 |
| ARM Cortex A7 | 2 850 MIPS at 1.5 GHz | 1,9 | 2011 |
| AMD Athlon | 3 561 MIPS at 1.2 GHz | 3,0 | 2000 |
| Intel Atom N270 (Single core) | 3 846 MIPS at 1,6 GHz | 2,4 | 2008 |
| Raspberry Pi 2 | 4 744 MIPS at 1 GHz | 4,744 | 2014 |
| Engine (PS2) | 6 000 MIPS at 294 MHz | 20,408 | 2000 |
| ARM Cortex-A9 (Dual core) | 7 500 MIPS at 1,5 GHz | 5,0 | 2009 |
| AMD Athlon XP 2500+ | 7 527 MIPS at 1,83 GHz | 4,1 | 2003 |
| Pentium 4 Extreme Edition | 9 726 MIPS at 3,2 GHz | 3,0 | 2003 |
| AMD E-350 (Dual core) | 10 000 MIPS at 1,6 GHz | 6,25 | 2011 |
| PS3 Cell BE (PPE only) | 10 240 MIPS at 3,2 GHz | 3,2 | 2006 |
| Creative X-FI(EMU20K1) | 10 340 MIPS at 400 MHz | 25,82 | 2005 |
| Fujitsu-NAL Numerical Wind Tunnel (168 cores) | 10 718,4 MIPS at 105 MHz | 63,8 | 1993 |
| AMD Athlon FX-57 | 12 000 MIPS at 2,8 GHz | 4,3 | 2005 |
См. также
[править | править код]- BogoMIPS
- FLOPS (англ. floating-point operations per second)
- Instructions per cycle[англ.] — инструкций за такт
- Cycles per instruction[англ.]
- Million service units[англ.] (MSU)
- Computer performance by orders of magnitude[англ.]
- Performance per watt[англ.]
Тесты производительности
Примечания
[править | править код]- ↑ С. И. Адян. Математический энциклопедический словарь. — Сов. энцикл., 1988-01-01. — 856 с. Архивировано 20 декабря 2016 года.
- ↑ J.C. Gibson. The Gibson Mix // Technical Report. TR 00.2043. — Poughkeepsie, NY: IBM Systems Development Division, 1970.
- ↑ Computer Speeds From Instruction Mixes pre-1960 to 1971. Дата обращения: 30 апреля 2016. Архивировано 21 июня 2014 года.
- ↑ Ted MacNeil. Don't be Misled by MIPS. IBM magazine. Архивировано из оригинала 17 августа 2012 года.