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 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, а ее результат называли Millions of Whetstone Instructions Per Second (MWIPS). Так компьютер VAX 11/780 с FPA, выпущенный в 1977 году, имел рейтинг 1,02 MWIPS.
Обзор производительности реальных систем
| Процессор / Система | Производительность в MIPS или DMIPS | (D) инструкций за такт
(MIPS / МГц) |
Год |
|---|---|---|---|
| UNIVAC I | 0,002 MIPS при 2,25 МГц | 0,0008 | 1951 |
| Intel 4004 | 0,092 MIPS при 0,74 МГц | 0,124 | 1971 |
| IBM System/370 158 | 0,64 MIPS при 8,696 МГц | 0,0736 | 1972 |
| Intel 8080 | 0,29 MIPS при 2 МГц | 0,145 | 1974 |
| MOS Technology 6502 (NES) | 0,43 MIPS при 1 МГц | 0,43 | 1975 |
| Intel 8080A | 0,435 MIPS при 3 МГц | 0,145 | 1976 |
| Zilog Z80 (Sega Master System) | 0,58 MIPS при 4 МГц | 0,145 | 1976 |
| Motorola 6802 | 0,5 MIPS при 1 МГц | 0,5 | 1977 |
| Motorola 6809 | 0,42 MIPS при 1 МГц | 0,42 | 1977 |
| VAX-11/780 | 1 MIPS при 5 МГц | 0,2 | 1977 |
| Intel 8086 | 0,33 MIPS при 5 МГц | 0,066 | 1978 |
| Intel 8088 | 0,75 MIPS при 10 МГц | 0,075 | 1979 |
| Motorola 68000 (Sega Genesis) | 1,4 MIPS при 8 МГц | 0,175 | 1979 |
| Intel 80286 | 1,28 MIPS при 12 МГц | 0,107 | 1982 |
| LINKS-1 Computer Graphics System (257 cores) | 642,5 MIPS при 10 МГц | 2,5 | 1982 |
| Texas Instruments TMS32010 | 5 MIPS при 20 МГц | 0,25 | 1983 |
| Intel i386DX | 2,15 MIPS при 16 МГц | 0,134 | 1985 |
| Intel 8751 | 0,66 MIPS при 8 МГц | 0,083 | 1985 |
| ARM2 | 4 MIPS при 8 МГц | 0,5 | 1986 |
| Intel i386DX | 4,3 MIPS при 33 МГц | 0,13 | 1989 |
| Intel i486DX | 8,7 MIPS при 25 МГц | 0,348 | 1989 |
| Intel i860 | 25 MIPS при 25 МГц | 1 | 1989 |
| AMD Am386 | 9 MIPS при 40 МГц | 0,225 | 1991 |
| Intel i486DX | 11,1 MIPS при 33 МГц | 0,336 | 1991 |
| Intel i860 | 50 MIPS при 50 МГц | 1 | 1991 |
| Intel i486DX2 | 25,6 MIPS при 66 МГц | 0,388 | 1992 |
| MIPS R4400 (1 core sgi crimson) | 120 MIPS при 150 МГц | 0,567 | 1993 |
| DEC Alpha 21064 EV4 | 135 MIPS при 200 МГц | 0,675 | 1993 |
| IBM-Motorola PowerPC 601 | 157,7 MIPS при 80 МГц | 1,971 | 1993 |
| SGI Onyx RealityEngine2(36 cores) | 2 640 MIPS при 150 МГц | 17,6 | 1993 |
| Fujitsu-NAL Numerical Wind Tunnel (168 cores) | 10 718,4 MIPS при 105 МГц | 63,8 | 1993 |
| Intel DX4 | 70 MIPS при 100 МГц | 0,7 | 1994 |
| Intel Pentium | 188 MIPS при 100 МГц | 1,88 | 1994 |
| IBM-Motorola PowerPC 603e | 188 MIPS при 133 МГц | 1,414 | 1995 |
| Intel Pentium Pro | 541 MIPS при 200 МГц | 2,7 | 1996 |
| IBM-Motorola PowerPC 603ev | 423 MIPS при 300 МГц | 1,41 | 1996 |
| IBM-Motorola PowerPC 750 | 525 MIPS при 233 МГц | 2,3 | 1997 |
| Intel Pentium III | 2 054 MIPS при 600 МГц | 3,4 | 1999 |
| AMD Athlon | 3 561 MIPS при 1,2 ГГц | 3,0 | 2000 |
| Engine (PS2) | 6 000 MIPS при 294 МГц | 20,408 | 2000 |
| ARM11 | 515 MIPS при 412 МГц | 1,25 | 2002 |
| Pentium 4 Extreme Edition | 9 726 MIPS при 3,2 ГГц | 3,0 | 2003 |
| AMD Athlon XP 2500+ | 7 527 MIPS при 1,83 ГГц | 4,1 | 2003 |
| ARM Cortex-M3 | 125 MIPS при 100 МГц | 1,25 | 2004 |
| Creative X-FI(EMU20K1) | 10 340 MIPS при 400 МГц | 25,82 | 2005 |
| AMD Athlon FX-57 | 12 000 MIPS при 2,8 ГГц | 4,3 | 2005 |
| ARM Cortex-A8 (iPhone 4) | 2 000 MIPS при 1 ГГц | 2,0 | 2005 |
| PS3 Cell BE (PPE only) | 10 240 MIPS при 3,2 ГГц | 3,2 | 2006 |
| ARM Cortex-R4 | 450 MIPS при 270 МГц | 1,66 | 2006 |
| Intel Atom N270 (Single core) | 3 846 MIPS при 1,6 ГГц | 2,4 | 2008 |
| Qualcomm Scorpion (Cortex A8-like) | 2 000 MIPS при 1 ГГц | 2,1 | 2008 |
| ARM Cortex-M0 | 45 MIPS при 50 МГц | 0,9 | 2009 |
| ARM Cortex-A9 (Dual core) | 7 500 MIPS при 1,5 ГГц | 5,0 | 2009 |
| ARM Cortex A5 | 1 256 MIPS при 800 МГц | 1,57 | 2011 |
| ARM Cortex A7 | 2 850 MIPS при 1,5 ГГц | 1,9 | 2011 |
| AMD E-350 (Dual core) | 10 000 MIPS при 1,6 ГГц | 6,25 | 2011 |
| Raspberry Pi 2 | 4 744 MIPS при 1 ГГц | 4,744 | 2014 |
См. также
- 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
- ↑ 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.