Interested Article - 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 или Dhrystone .

Производные единицы измерения:

1 k IPS = 10 ³ IPS ;
1 M IPS = 10 ⁶ IPS ( англ. million IPS ) или 1 M OPS ( англ. million operations per second , рус. МИПС );
1 G IPS = 10 ⁹ IPS ;
1 T IPS = 10 ¹² IPS .

До появления общепринятых тестов производительности усреднённые оценки быстродействия компьютеров вычислялись на основе смеси инструкций. Наиболее известной является смесь Гибсона , 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 можно найти оценки быстродействия примерно 175 компьютеров 1960-х — 1970-х годов в научных (Гибсон) и коммерческих (ADP) задачах.

Хотя MIPS могли бы 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).

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 . Его результат называли Millions of Whetstone Instructions Per Second (MWIPS). Например, компьютер VAX 11/780 с FPA выпущенный в 1977 году имел рейтинг 1,02 MWIPS.

Процессор / Система	dhrystone MIPS / МГц	D-операций за такт	Год
UNIVAC I	0,002 MIPS/ 2,25 MHz	0,0008	1951
Intel 4004	0,092 MIPS / 0,74 мHz	0,124	1971
Intel 8080	0,29 MIPS/2 MHz	0,145	1974
Intel 8086	0,33 MIPS /5 MHz	0,066	1978
Motorola 6809	0,42 MIPS /1 MHz	0,42	1977
MOS Technology 6502 (NES)	0,43 MIPS/1 MHz	0,43	1975
Intel 8080A	0,435 MIPS/3 MHz	0,145	1976
Motorola 6802	0,5 MIPS at /1 MHz	0,5	1977
Zilog Z80 (sega genesis)	0,58 MIPS /4 MHz	0,145	1976
IBM System/370 158	0,64 MIPS /8,696 MHz	0,0736	1972
Intel 8088	0,75 MIPS/10 MHz	0,075	1979
VAX-11/780	1 MIPS /5 MHz	0,2	1977
Intel 286	1,28 MIPS at 12 MHz	0,107	1982
Motorola 68000 (sega genesis)	1,4 MIPS at 8 MHz	0,175	1979
Intel i386DX	2,15 MIPS at 16 MHz	0,134	1985
ARM2	4 MIPS at 8 MHz	0,5	1986
Intel i386DX	4,3 MIPS at 33 MHz	0,13	1989
Texas Instruments TMS32010	5 MIPS at 20 MHz	0,25	1983
Intel 8751	0.66 MIPS at 8 MHz	0.083	1985
Intel i486DX	8,7 MIPS at 25 MHz	0,348	1989
AMD Am386	9 MIPS at 40 MHz	0,225	1991
Intel i486DX	11,1 MIPS at 33 MHz	0,336	1991
Intel i860	25 MIPS at 25 MHz	1	1989
Intel i486DX2	25,6 MIPS at 66 MHz	0,388	1992
ARM Cortex-M0	45 MIPS at 50 MHz	0,9	2009
Intel i860	50 MIPS at 50 MHz	1	1991
Intel DX4	70 MIPS at 100 MHz	0,7	1994
MIPS R4400 (1 core sgi crimson)	120 MIPS at 150 MHz	0,567	1993
ARM Cortex-M3	125 MIPS at 100 MHz	1,25	2004
DEC Alpha 21064 EV4	135 MIPS at 200 MHz	0,675	1993
IBM-Motorola PowerPC 601	157,7 MIPS at 80 MHz	1,971	1993
Intel Pentium	188 MIPS at 100 MHz	1,88	1994
IBM-Motorola PowerPC 603e	188 MIPS at 133 MHz	1,414	1995
IBM-Motorola PowerPC 603ev	423 MIPS at 300 MHz	1,41	1996
ARM Cortex-R4	450 MIPS at 270 MHz	1,66	2006
ARM11	515 MIPS at 412 MHz	1,25	2002
IBM-Motorola PowerPC 750	525 MIPS at 233 MHz	2,3	1997
Intel Pentium Pro	541 MIPS at 200 MHz	2,7	1996
LINKS-1 Computer Graphics System (257 cores)	642,5 MIPS at 10 MHz	2,5	1982
ARM Cortex A5	1 256 MIPS at 800 MHz	1,57	2011
ARM Cortex-A8 (iPhone 4)	2 000 MIPS at 1 GHz	2,0	2005
Intel Pentium III	2 054 MIPS at 600 MHz	3,4	1999
Qualcomm Scorpion (Cortex A8-like)	2 000 MIPS at 1 GHz	2,1	2008
SGI Onyx RealityEngine ² (36 cores)	2 640 MIPS at 150 MHz	17,6	1993
ARM Cortex A7	2 850 MIPS at 1.5 GHz	1,9	2011
AMD Athlon	3 561 MIPS at 1.2 GHz	3,0	2000
Intel Atom N270 (Single core)	3 846 MIPS at 1,6 GHz	2,4	2008
Raspberry Pi 2	4 744 MIPS at 1 GHz	4,744	2014
Engine (PS2)	6 000 MIPS at 294 MHz	20,408	2000
ARM Cortex-A9 (Dual core)	7 500 MIPS at 1,5 GHz	5,0	2009
AMD Athlon XP 2500+	7 527 MIPS at 1,83 GHz	4,1	2003
Pentium 4 Extreme Edition	9 726 MIPS at 3,2 GHz	3,0	2003
AMD E-350 (Dual core)	10 000 MIPS at 1,6 GHz	6,25	2011
PS3 Cell BE (PPE only)	10 240 MIPS at 3,2 GHz	3,2	2006
Creative X-FI(EMU20K1)	10 340 MIPS at 400 MHz	25,82	2005
Fujitsu-NAL Numerical Wind Tunnel (168 cores)	10 718,4 MIPS at 105 MHz	63,8	1993
AMD Athlon FX-57	12 000 MIPS at 2,8 GHz	4,3	2005

См. также

BogoMIPS
FLOPS ( англ. floating-point operations per second )
— инструкций за такт
(MSU)

Тесты производительности

Dhrystone MIPS (DMIPS, 1984 год)
от SPEC
CoreMark (2009)

Примечания

С. И. Адян. . — Сов. энцикл., 1988-01-01. — 856 с. 20 декабря 2016 года.
J.C. Gibson. The Gibson Mix // Technical Report. TR 00.2043. — Poughkeepsie, NY: IBM Systems Development Division, 1970.
. Дата обращения: 30 апреля 2016. 21 июня 2014 года.
Ted MacNeil. . IBM magazine. Архивировано из 17 августа 2012 года.