Leistungsmessung und Bewertung - Rechneraufbau und Rechnerarchitektur - page 30

bremst werden. Mehr dazu werden wir im Kapitel 7 uber Speichersysteme
sehen.
2.1.2 Million Instructions per Second
Ein weiterer Wert ist die Anzahl an Befehlen, die ein Prozessor pro Sekunde
bearbeitet. Dieser Wert wird in Million Instructions per Second angegeben,
kurz MIPS. Einzelne Befehle benotigen aber unterschiedlich lange fur ihre
Ausfuhrung. Ein Blick auf die Ausfuhrungszeiten der Befehle bei MMIX zeigt,
dass Befehle zwischen einem und 60 Taktzyklen (Division) benotigen. Der
MIPS-Wert wird also stark davon abhangen, welche Befehle in dem Pro-
gramm ausgefuhrt werden.
2.1.3 Floating Point Operations per Second
Die Anzahl an Gleitkommabefehlen, die ein Computersystem pro Sekunde
ausfuhren kann (FLOPS), ist von der Aussagekraft her ahnlich einzuschatzen
wie der MIPS-Wert. Diesen Wert anzugeben ist auch nur dann sinnvoll, wenn
Gleitkommaberechnungen eine Rolle spielen. Dies ist bei vielen Anwendungen
nicht der Fall. Fur Hochleistungsrechner, wo Gleitkommaberechnungen eine
große Rolle spielen, wird stets ein FLOPS-Wert angegeben.
2.1.4 Cycles per Instruction und Instructions per Cycle
Eine wesentlich technischer orientierte Kenngroße gibt die mittlere Anzahl
an Taktzyklen an, die fur die Ausfuhrung eines Befehls benotigt wird. Die
Kenngroße heißt CPI-Wert ( Cycles per Instruction ). Es kann auch der Kehr-
wert verwendet werden. Dieser gibt an, wie viele Instruktionen im Mittel pro
Taktschritt fertig gestellt werden. Man spricht vom IPC-Wert Instructions
per Cycle .
Wirwerdeninspateren Kapiteln sehen, dass durch Parallelarbeit durchaus
mehr als ein Befehl je Taktschritt fertig gestellt werden kann, dass also Pro-
zessoren durchaus einen IPC-Wert großer als 1 besitzen konnen.
2.1.5 Leistungsaufnahme
Ein weiteres Kriterium, das herangezogen werden kann, ist die Leistungs-
aufnahme eines Prozessors. Insbesondere bei Embedded Systemen werden
die Prozessoren oft aus Akkus mit elektrischer Energie versorgt. Da ist es
wichtig, eine moglichst lange Laufzeit des Gerats mit einer Akkuladung zu
erzielen. Gemessen werden kann die Leistungsaufnahme etwa in Joule pro
Instruktion oder in Operationen pro Watt . Beispielsweise erzielt ein digitaler
Signalprozessor 5 G Operationen pro Watt und ein Pentium 4 zum Vergleich
nur 0,1 G Operationen pro Watt.