第三节计算机硬件的主要技术指标

机器字长

一般将参加运算的寄存器的宽度称为机器字长。字长越长，CPU一次能处理的数据位数越多。

存储容量

包括主存容量和辅存容量。反映计算机能容纳信息的能力。

运算速度

一般用运算速度来对计算机性能进行综合评测。

时钟频率

通常主频越快，机器速度越快。

加法指令执行速度

加法指令能反映乘、除等运算，而其他指令的时间也大体与加法指令相当。故加法指令的速度有一定的代表性。计量单位为

KIPS(每秒千条指令)和MIPS(每秒百万条指令)。

等效指令速度法

也称Gibson混合法。通过统计各类指令在程序中所占比例进行折算。设某类指令i在程序中所占比例为w i，执行时间为t i，

则等效指令的执行时间为：T=w1xt1+w2xt2+…+w n xt n(n为指令种类数)其他

执行一条指令所需时钟周期（主频倒数）数CPI

每秒浮点运算次数FLOPs

性能设计应从以下几方面考虑

微处理器速度

元器件本身的速度不断提高，容量不断增加（遵循摩尔定律）

快速提供指令流（指令预取、流水线、超标量等）

性能平衡

处理器和主存之间

在处理器和主存之间引入Cache

采用多模块存储器结构

增加处理器和主存间的带宽和使用高速总线

处理器和I/O之间

在处理器和I/O之间引入缓冲和暂存机制

使用多处理器配置

采用高速总线互连