计算机性能指标

存储器的容量：

主存储器中的MAR位数反应存储单元的个数（最多支持多少个），MDR位数 = 存储字长 = 每个存储单元的大小。

总容量 = 存储单元个数 * 存储字长      bit                                1 Byte = 8 bit

            = 存储单元个数 * 存储字长 / 8 Byte

Eg：MAR为32位，MDR为8位

        总容量 = 2 ^ 32 * 8 bit = 2 ^ 32 Byte = 2 ^ 12 MB = 2 ^ 2 GB

                                                                  = 4096   MB =    4   GB

K：2 ^ 10        M：2 ^ 20        G：2 ^ 30        T：2 ^ 40        (存储器的大小 / 文件容量)

n 个二进制位有2 ^ n种状态

CPU的性能指标：

CPU主频：CPU内数字脉冲信号震荡的频率。

CPU时钟周期 单位是 微秒、纳秒

CPU主频（时钟频率） = 1 / CPU时钟周期

CPI（Clock cycle  Per Instruction）：执行一条指令所需的时钟周期数

不同的指令，CPI不同。甚至相同的指令，CPI也可能有变化。

执行一条指令的耗时 = CPI * 时钟周期数

Eg：某CPU主频为1000Hz，某程序包含100条指令，平均来看指令的CPI=3。该程序在该CPU上执行需要多久？

100 * 3 * 1 / 1000 s = 0.3 s

CPU执行时间（整个程序的耗时） = CPU时钟周期数 / 主频 = (指令条数 * CPI) / 主频

IPS（Instructions Per Second）：每秒执行多少条指令。

IPS = 主频 / 平均CPI

FLOPS（Floating-point Operations Per Second）：每秒执行多少次浮点运算。

单位：KIPS、MIPS、KFLPOPS、MFLPOPS、GFLPOPS、TFLPOPS

注：此处K、M、G、T为数量单位
        K = Kilo = 千 = 10^3
        M = Million = 百万 = 10^6
        G = Giga = 十亿 = 10^9
        T = Tera = 万亿 = 10^12                                (数据的处理速率)

系统整体的性能指标：

数据通路带宽：数据总线一次所能并行传送的信息的位数（各硬件部件部件通过数据总线传输数据）

吞吐量：指系统在单位时间内处理请求的数量。
       它取决于信息能多快地输入内存，CPU能多快地取指令，数据能多快地从内存取出或存入，以及所得结果能多快地从内存送给一台外部设备。这些步骤中的每一步都关系到主存，因此，系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。

响应时间：指从用户向计算机发送一个请求，到系统对该请求做出响应并获得它所需要的结果的等待时间。
       通常包括CPU时间（运行一个程序所花费的时间）与等待时间（用于磁盘访问、存储器访问、I/O操作、操作系统开销等时间）。

系统整体的性能指标（动态测试）：

基准程序是用来测量计算机处理速度的一种实用程序，以便于被测量的计算机性能可以与运行相同程序的其它计算机性能进行比较。

Q&A：

问：主频高的CPU一定比主频低的CPU快吗？
不一定，如两个CPU，A的主频为2GHz，平均CPI=10；B的主频1GHz，平均CPI=1…

问：若A、B两个CPU的平均CPI相同，那么A一定更快吗？
也不一定，还要看指令系统，如A不支持乘法指令，只能用多次加法实现乘法；而B支持乘法指令。

问：基准程序执行得越快说明机器性能越好吗？
基准程序中的语句存在频度差异，运行结果也不能完全说明问题。

总结：