每秒指令數英文解釋翻譯、每秒指令數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 order per second
分詞翻譯:
每秒的英語翻譯:
【計】 per-second
指令數的英語翻譯:
【計】 number of instructions
專業解析
每秒指令數(Instructions Per Second, IPS)是衡量計算機處理器性能的核心指标,指處理器每秒能執行的機器指令數量。在漢英詞典視角下,該術語可拆解為:
- 每秒(Per Second)
時間單位,表示每秒鐘的頻率或速率。
- 指令數(Instructions)
指處理器可執行的機器語言操作,如算術運算、數據存取等基本操作單元。
技術内涵與應用
- 性能量化:IPS直接反映處理器處理任務的速度。例如,1 GHz處理器若平均每周期執行1條指令,理論IPS為10億(1×10⁹)。
- 動态變化性:實際IPS受指令複雜度、流水線效率、緩存命中率等因素影響。例如,執行簡單指令(如加法)比複雜指令(如浮點運算)的IPS更高。
- 曆史演進:早期計算機IPS僅為數千(如IBM 704:12,000 IPS),現代多核處理器可達萬億(Tera-IPS)級别,體現摩爾定律的推動作用。
相關概念對比
- 與FLOPS關系:IPS衡量通用指令,FLOPS(每秒浮點運算)專用于浮點計算性能評估。
- 與時鐘頻率關聯:IPS ≈ 時鐘頻率 × 每周期指令數(IPC),但IPC受架構設計制約。
行業應用場景
- 芯片設計:工程師通過優化指令集架構(如RISC-V精簡指令集)提升IPC,進而提高IPS。
- 服務器選型:數據中心依據實際負載的IPS需求選擇處理器,平衡能效與性能。
權威參考來源:
- 計算機性能指标标準(IEEE)
- 處理器微架構設計指南(ACM)
- 計算技術發展史(Computer History Museum)
- 指令級并行性研究(MIT OpenCourseWare)
網絡擴展解釋
每秒指令數(Instructions Per Second, IPS)是衡量計算機處理器性能的核心指标,表示每秒能執行的指令數量。其詳細解釋如下:
一、基本定義與單位
-
IPS
指處理器每秒執行的指令總數,通常用于量化計算速度。例如,若某芯片每秒處理15億條指令,其IPS為1.5×10⁹(即1500 MIPS)。
-
MIPS
是IPS的常用單位,表示“每秒百萬條指令”(Million Instructions Per Second)。例如,1 MIPS=10⁶條指令/秒。
二、計算公式與參數關系
-
基礎公式
$$ text{MIPS} = frac{text{主頻(Hz)}}{text{CPI} times 10} $$
其中:
- 主頻:CPU時鐘頻率(如3 GHz=3×10⁹ Hz);
- CPI(Cycles Per Instruction):每條指令平均消耗的時鐘周期數。
-
示例計算
若某CPU主頻為2 GHz,CPI=5,則:
$$ text{MIPS} = frac{2 times 10}{5 times 10} = 400 , text{MIPS} $$
三、影響因素
- 指令複雜度
複雜指令(如浮點運算)需要更多時鐘周期,降低IPS。
- 處理器架構
流水線技術、多核設計可提升并行處理能力,顯著提高IPS。
- 時鐘頻率
主頻越高,單位時間處理指令數越多,但受制于功耗和散熱。
四、應用與局限性
- 應用:常用于嵌入式系統、實時計算等對速度敏感的場景。
- 局限性:不同指令耗時差異大,MIPS僅反映理論峰值,實際性能受内存、I/O等因素影響。
如需更完整的技術參數或曆史背景,可參考計算機體系結構教材或權威評測報告。
分類
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