3.4. Protsessor tezligi
Protsessorning tezligi uning eng muhim xususiyatlaridan biri bo'lib, butun mikroprotsessor tizimining samaradorligini belgilaydi. Protsessorning ishlashi ko'plab omillarga bog'liq bo'lib, bu hatto bir oila ichidagi turli protsessorlarning ishlashini solishtirishni qiyinlashtiradi, turli kompaniyalarning protsessorlari va turli maqsadlar uchun emas.
Keling, protsessor ishlashiga ta'sir qiluvchi eng muhim omillarni ajratib ko'rsatamiz.
Avvalo, ishlash protsessorning soat tezligiga bog'liq. Protsessor ichidagi barcha operatsiyalar sinxron ravishda amalga oshiriladi, bitta taktli signal bilan soatlanadi. Ko'rinib turibdiki, takt chastotasi qanchalik baland bo'lsa, protsessor shunchalik tez ishlaydi va, masalan, protsessorning takt chastotasini ikki barobarga oshirish, bu protsessorning buyruqlarni bajarish vaqtini ikki barobarga qisqartiradi.
Biroq, shuni hisobga olish kerakki, turli protsessorlar bir xil ko'rsatmalarni turli xil soat tsikllarida bajaradi va har bir buyruq uchun sarflangan soat sikllari soni bir soat siklidan o'nlab yoki hatto yuzlabgacha o'zgarishi mumkin. Ba'zi protsessorlarda mikrooperatsiyalarning parallellashuvi tufayli bitta buyruq uchun bir soatdan kamroq vaqt sarflanadi.
Ko'rsatmani bajarish uchun zarur bo'lgan soat sikllari soni ko'rsatmaning murakkabligiga va operandlarga qanday murojaat qilinganiga bog'liq. Masalan, ichki protsessor registrlari o'rtasida ma'lumotlarni uzatish buyruqlari eng tez bajariladi (kamroq soat tsikllarida) . Operandlari xotirada saqlanadigan murakkab suzuvchi nuqta arifmetik ko'rsatmalari eng sekin bajariladi (ko'p sonli soat tsikllarida).
protsessorlarning ishlashini aniqlash uchun MIPS ( Mega) o'lchov birligi ishlatilgan Ko'rsatma Per Ikkinchidan ), soniyada bajariladigan millionlab ko'rsatmalar (buyruqlar) soniga mos keladi. Tabiiyki, mikroprotsessor ishlab chiqaruvchilari eng tezkor buyruqlarga e'tibor qaratishga harakat qilishdi. Bunday ko'rsatkich juda muvaffaqiyatli emasligi aniq. Suzuvchi nuqta (nuqta) hisoblarini bajarishda unumdorlikni o'lchash uchun FLOPS birligi birozdan keyin taklif qilindi ( Floating nuqta Operatsiyalar Per Ikkinchidan ), lekin ta'rifi bo'yicha u juda ixtisoslashgan, chunki ba'zi tizimlar suzuvchi nuqta operatsiyalaridan foydalanmaydi .
Protsessor tezligining yana bir shunga o'xshash ko'rsatkichi qisqa (tezkor) operatsiyalarni bajarish uchun zarur bo'lgan vaqtdir. Misol tariqasida, 3.1-jadvalda bir nechta 8 va 16 bitli protsessorlarning ishlash ko'rsatkichlari keltirilgan. Hozirgi vaqtda bu ko'rsatkich MIPS kabi deyarli qo'llanilmaydi .
Buyruqni bajarish vaqti muhim, ammo ishlashni belgilaydigan yagona omildan uzoqdir. Protsessorga buyruq berish tizimining tuzilishi ham katta ahamiyatga ega. Masalan, ba'zi bir protsessorlarga operatsiyani bajarish uchun bitta ko'rsatma kerak bo'lsa, boshqa protsessorlarga bir nechta ko'rsatmalar kerak bo'ladi. Ba'zi protsessorlarda bir turdagi muammolarni, ba'zilarida esa boshqa turdagi muammolarni tezda hal qilish imkonini beruvchi buyruqlar tizimi mavjud. Berilgan protsessorda ruxsat etilgan adreslash usullari , xotira segmentatsiyasining mavjudligi va protsessorning kiritish-chiqarish qurilmalari bilan o'zaro ta'sir qilish usullari va boshqalar ham muhimdir.
Butun tizimning ishlashiga protsessorning buyruq xotirasi va ma'lumotlar xotirasi bilan qanday "muloqot qilishi" va xotiradan buyruqlarni olish avval tanlangan buyruqlar bajarilishi bilan birlashtirilganligi ham sezilarli darajada ta'sir qiladi.
|
Butun tizimning ishlashi ham protsessor bit sig'imi bilan belgilanadi. Misol uchun, 8-bitli protsessor 16-bitli protsessorga qaraganda katta hajmdagi ma'lumotlarni uzatish va qayta ishlashda sekinroq bo'ladi. Xuddi shunday, 16-bitli protsessor katta raqamlar bilan (65536 dan katta) 32-bitli protsessorga qaraganda sezilarli darajada sekinroq bo'ladi.
Agar hal qilinayotgan vazifalar juda murakkab bo'lsa, tizimning ishlashi tizim xotirasining umumiy hajmiga ham bog'liq. Axir, agar tizim xotirasi kam bo'lsa, tizim ma'lumotlarni tashqi xotirada (masalan, magnit diskda) saqlashi kerak va bu juda (bir necha darajalar bo'yicha) ishni sekinlashtiradi. Shunday qilib, protsessor manzili avtobusining kengligi ham muhimdir.
Shuning uchun protsessor ishlashining miqdoriy ko'rsatkichlari juda o'zboshimchalik bilan, ular faqat bilvosita ushbu protsessorga asoslangan tizimning ishlashini tavsiflaydi. Biroq, ba'zi ishlab chiqaruvchilar o'zlarining protsessorlari uchun miqdoriy ko'rsatkichlarni taklif qilishadi, ular ma'lum nisbatlarda turli xil buyruqlarni o'z ichiga olgan maxsus tuzilgan test dasturlarini bajarish vaqtini tavsiflaydi .
Shunday qilib, 32-bitli protsessorlarning ishlashini solishtirish uchun shaxsiy kompyuterlar uchun protsessorlar ishlab chiqaruvchi Intel 1992 yilda o'zining iCOMP o'lchov birligini taklif qildi. Indeks ( Intel Qiyosiy Mikroprotsessor ishlash ). Ushbu ko'rsatkich 16 va 32 bitli butun son, suzuvchi nuqta, grafik va videoni qayta ishlash ko'rsatmalari aralashmasi yordamida hisoblanadi . Asosiy protsessor sifatida i486SX-25 protsessori olindi , uning indeksi 100 ga teng edi. 3.2-jadvalda ba'zi Intel protsessorlari uchun iCOMP indekslari ko'rsatilgan . Jadvaldan ko'rinib turibdiki, rivojlangan arxitekturasi tufayli 486 oilasi protsessorlari har doim 386 oilasi protsessorlariga qaraganda tezroq va har qanday Pentium 486 oilasidagi har qanday protsessordan tezroq.. Soat tezligi (ko'rsatmada ko'rsatilgan). tire orqali jadval) faqat bitta oila doirasida ishlashni aniqlaydi. 1996 yilda Intel ishlab chiquvchilari yana bir ko'rsatkich - iCOMPni taklif qilishdi Indeks 2.0, uni hisoblash uchun 16-bitli ko'rsatmalar ishlatilmaydi, lekin multimedia testi joriy etilgan va Pentium-120 baza sifatida olingan, indeksi 100 ga teng. 3.3-jadvalda ushbu ko'rsatkichlar ayrim turlar uchun keltirilgan. Intel protsessorlari .
Shuni hisobga olish kerakki, o'lchovlar ushbu protsessorlarning maksimal ishlashi uchun tuzilgan tizimning bir qismi sifatida va faqat Intel tomonidan amalga oshiriladi .
Ushbu ko'rsatkichlarning va ularga o'xshash boshqa ko'rsatkichlarning qiymati unchalik katta emas. Muayyan kompyuter va turli protsessorlar uchun indikatorning qiymati to'liq ob'ektiv ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin, bu esa, masalan, protsessorni yanada kuchliroq bilan almashtirishning maqsadga muvofiqligini baholash imkonini beradi . Ammo iCOMP ko'rsatkichlarining o'rtacha ko'rsatkichlari protsessorning har xil turdagi buyruqlardan asosiy foydalanishga qaratilgan turli vazifalarda o'zini qanday tutishini aniq aytishga imkon bermaydi .
Dostları ilə paylaş: |
