Arquetetura de computadores

Avaliação de Desempenho
Clock do Sistema
Cristal de Quartzo envia onda de sinais constantes que são convertidas em sinais digitais
1GHz = 1 bilhão de pulsos
Taxa de pulsos = taxa de clock
Incremento de clock = ciclo de clocks
Tempo entre pulsos = tempo de ciclos
Taxa de Execução de Instrução
Processador é controlado por um clock com freqüência constante f ou, de modo equivalente, um tempo de ciclo constante ((t)) , onde ((t)) = 1/f.
Contagem de instruções Ic é o número de instruções de máquinas, executadas, até que um determinado programa rode até o fim ou por algum intervalo de tempo específico. (Obs.:nº de execuções de instrução e não nº de instruções no código)

Taxa de Execução de Instrução
CPI -> Média de ciclos por instrução
Se todas as instruções exigiessem o mesmo número de ciclos de clock, CPI seria valor constante para o processador.
Na realidade, esse valor varia para cada tipo de instrução (load, store, etc.)

Taxa de Execução de Instrução
CPIi é o número de ciclos exigidos para a instrução tipo i e Ii o número de instruções executadas do tipo i para determinado programa.

Taxa de Execução de Instrução
O tempo de processador, T, necessário para executar determinado programa pode ser expresso como:

Taxa de Execução de Instrução
Como parte do trabalho é feito pelo processador e parte do trabalho é feito em transferências de dados para a memória, cujo tempo de ciclo pode ser maior que o do processador, a equação pode ser reescrita:

Onde, p é o número de ciclos de processador necessários para decodificar e executar a instrução, m é o número de referências de memória necessárias e k razão entre o tempo de ciclo de memória e o tempo de ciclo do processador.

Fatores de Desempenho e Atributos do Sistema

* Arquitetura do conjunto de instruções -> Projeto do conjunto de instruções

Milhões de Instruções por Segundo

Milhões de Instruções por Segundo
Considere a execução de um programa que resulta na execução de 2 milhões