« Fonctionnement d'un ordinateur/La performance d'un ordinateur » : différence entre les versions

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: <math>T_\text{instruction} = \frac{CPI}{f}</math>, avec f la fréquence.
 
Ce qui donne :
 
: <math>T = N \times \frac{CPI}{f}</math>
 
===La puissance de calcul : IPC et fréquence===
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On peut rendre compte de la puissance du processeur par une seconde approche. Au lieu de faire intervenir le temps mis pour exécuter une instruction, on peut utiliser la '''puissance de calcul''', à savoir le nombre de calculs que l'ordinateur peut faire par secondes. En toute rigueur, cette puissance de calcul se mesure en nombre d'instructions par secondes, une unité qui porte le nom de IPS. En pratique, la puissance de calcul se mesure en '''MIPS''' : ''Million Instructions Per Second'', (million de calculs par seconde en français). Plus un processeur a un MIPS élevé, plus il sera rapide : un processeur avec un faible MIPS mettra plus de temps à faire une même quantité de calcul qu'un processeur avec un fort MIPS. Le MIPS est surtout utilisé comme estimation de la puissance de calcul sur des nombres entiers. Mais il existe cependant une mesure annexe, utilisée pour la puissance de calcul sur les nombres flottants : le '''FLOPS''', à savoir le nombre d'opérations flottantes par seconde.
 
Par définition, le nombre d'instruction par secondes peut se déterminercalcule àen partirprenant dule temps d’exécutionnombre d'uninstruction programme.exécutée, Paret définitionen divisant par le temps d’exécution, once qui adonne :
 
: <math>T = \frac{N}{IPS}</math>
 
En réorganisant les termes, on trouve :
 
: <math>IPS = \frac{N}{T} = \frac{1}{T_\text{instruction}}</math>, avec <math>T_\text{instruction}</math> le temps moyen d’exécution d'une instruction.
 
Sachant que l'on a vu plus haut que <math>T_\text{instruction} = CPI \times P = \frac{CPI}{f}</math>, on peut faire le remplacement :
 
: <math>IPS = \frac{1}{CPI \times P} = \frac{1f}{CPI} \times \frac{1}{P} = \frac{1}{CPI} \times f</math>
 
L'équation nous dit quelque chose d'assez intuitif : plus la fréquence du processeur est élevée, plus il est puissant. Par contre, elle ne dépend pas du CPI, mais de son inverse  : le nombre de calculs qui sont effectués par cycle d'horloge. Celui-ci porte le doux nom d''''IPC (Instruction Per Cycle)'''. Celui-ci a plus de sens sur les processeurs actuels, qui peuvent effectuer plusieurs calculs en même temps, dans des circuits différents (des unités de calcul différentes, pour être précis). Sur ces ordinateurs, l'IPC est supérieur à 1. En remplaçant l'inverse du CPI par l'IPC, on a alors :
 
: <math>IPS = IPC \times f</math>