İçeriğe atla

Döngü başına komut sayısı

Döngü başına komut sayısı (IPC), bilgisayar mimarisinde, işlemci performansının bir bileşenini tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Diğer bir deyişle her saat darbesinde işlenen ortalama komut sayısıdır ve komut başına döngü sayısının çarpma işlemine göre tersidir.

IPC hesabı

İşlemci için IPC ve saat hızını çoğaltmak, saniye başına komut sayısı'nın(Instruction Per Second) arttırılmasıyla elde edilir. IPC hemen hemen işlemcinin performansını bildirir. Saat başı uygulanan işlemlerin sayısı mevcut işlemciyle sabit değildir, bu işlemciyle hareket eden özel yazılıma da bağlıdır ve aslında tüm aletlere özellikle bellek sıradüzenselliğine. Buna rağmen belli işlemcilerin özellikleri, ortalama IPC değerinden yüksek olan tasarımları, mevcut olan çoklu ALU'lari ve kısa veri iletim hatları yönetmeye meyillidir. Farklı komut birimlerini karşılaştırırsak; basit bir komut birimi aynı yonga teknolojisini kullanan daha karmaşık komut birimleri sahibi olan, yüksek IPC modelini yönetebilir, bununla birlikte, en karışık komut sistemi, basit bir komut sisteminden daha yararlı işler başarabilir.

IPC’yi yöneten faktörler

Her ikisi için de, komutların seviyesi verilirse yüksek IPC ve düşük saat hızı veya düşük IPC ve yüksek saat hızı oluşabilir.

Yüksek IPC, düşük saat hızı dizaynları genellikle “brainiac13 Eylül 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.” dizaynlar olarak bilinirken, düşük IPC ve yüksel saat hızı da “speed demons13 Eylül 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.” olarak bilinir.

İkisi de değerli işlemci dizaynlarıdır ve bu ikisi arasındaki seçim genellikle geçmişin mühendislik kısıtlamalarından ve satış baskılarından dolayı dikte olmuştur.

Bilgisayar hızı

Herhangi bir Bilgisayarla yapılan kullanışlı işlemler, işlemcinin hızının yanında birçok etkene de bağlıdır. Bu etkenler; işlemci mimarisi13 Eylül 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. ni, makinenin içindeki yerleşme yapısını, disk depolama5 Ekim 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. sisteminin hızını, bilgisayara takılı olan diğer aletlerin hızını, işletim sisteminin faydasını ve en önemlisi kullanılan yazılımın yüksek seviyeli tasarımını içermektedir.

Bilgisayar sisteminin kullanıcıları ve müşterileri için IPC, bilgisayar sistem performansını bildirilmesinde özellikle faydalı değildir. Konu ile ilgili performansın doğru ölçümü için denektaşına başvurmak daha faydalıdır. Bunun varlığının farkında olmak faydalıdır ve bu şekilde saat hızının, neden bilgisayar performansıyla ilgili olan tek faktör olmadığı gerçeği elde edilir.

İlgili Araştırma Makaleleri

MIPS, Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages, MIPS teknolojileri adlı firma tarafından 1985 yılında geliştirilmiş indirgenmiş komut kümesi türü bir mikroişlemci mimarisidir.

<span class="mw-page-title-main">RAM</span> herhangi bir sırada okunabilen ve değiştirilebilen bir tür geçici veri deposu

Rastgele erişimli hafıza veya rastgele erişimli bellek mikroişlemcili sistemlerde kullanılan, genellikle çalışma verileriyle birlikte makine kodunu depolamak için kullanılan herhangi bir sırada okunabilen ve değiştirilebilen bir tür geçici veri deposudur. Buna karşın diğer hafıza aygıtları saklama ortamındaki verilere önceden belirlenen bir sırada ulaşabilmektedir, çünkü mekanik tasarımları ancak buna izin vermektedir.

<span class="mw-page-title-main">Merkezî işlem birimi</span> bir bilgisayar programının talimatlarını, talimatlar tarafından belirtilen temel aritmetik, mantıksal, kontrol ve giriş/çıkış (G/Ç) işlemlerini gerçekleştirerek yürüten ve diğer bileşenleri koordine eden bir bilgisayar içindeki elektro

Merkezî işlem birimi, dijital bilgisayarların veri işleyen ve yazılım komutlarını gerçekleştiren bölümüdür. Çalıştırılmakta olan yazılımın içinde bulunan komutları işler. Mikroişlemciler ise tek bir yonga içine yerleştirilmiş bir merkezî işlem birimidir. 1970'lerin ortasından itibaren gelişen mikroişlemciler ve bunların kullanımı, günümüzde MİB teriminin genel olarak mikroişlemciler yerine de kullanılması sonucunu doğurmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Intel 80286</span>

Intel 80286 veya i286, 8086/8088'dan sonraki intel işlemcisidir.

İndirgenmiş Buyruk Küme Bilgisayar, işlemci tasarım alanında 1980'li yıllarda önerilen ve giderek CISC'in yerini alan bir buyruk kümesi mimarisidir.

ARM mimarisi RISC tabanlı bir işlemci mimarisidir. Genel itibarıyla düşük güç tüketimi, diğer RISC tabanlı işlemcilere göre yüksek performanslı oluşu ve x86-x64 işlemcilere göre daha hesaplı olmasından dolayı gömülü sistemlerde, taşınabilir aygıtlarda kullanılan yongasetlerinin dizaynında tercih edilir. 32 ve 64 bit modelleri bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Pentium</span>

Pentium, Intel’den beşinci nesil x86 mimarisi bir mikroişlemcisidir. 486 serisinin ardılıydı ve ilk olarak 22 Mart 1993 tarihinde duyurulmuştu.

<span class="mw-page-title-main">PowerPC</span>

PowerPC, AIM olarak bilinen Apple-IBM-Motorola ittifakının 1991'de geliştirdiği bir RISC mikroişlemcisidir. Genel olarak kişisel bilgisayarlar içindir. PowerPC merkezi işlem birimleri (CPU) gömülü (embedded) ve yüksek performans işlemcileri olduğu için popüler olmuştur. PowerPC 1990'da AIM' in ve PReP'in temel taşı oldu, fakat mimari Apple'ın Macintosh'unun 1994–2006 modellerinde daha başarılı bulundu.

<span class="mw-page-title-main">Mikroişlemci</span> ana işlem biriminin fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümdevrede birleştiren programlanabilir sayısal elektronik bileşen

Mikroişlemci, işlemci olarak da bilinen, merkezî işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tüm devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir.

<span class="mw-page-title-main">Assembly</span> uygulanan işlemlerle programlama dilinin birbirine çok yakın olduğu düşük seviye programlama dilleri

Assembly dili, bir işlemcinin komut kümesi üzerine tanımlanmış alt seviye bir dildir. Assembly dili kolay hatırlanabilir semboller tanımlar ve böylece işlemcinin makina koduna karşılık gelen sayı dizilerinin bilinmesine gerek kalmaz. Assembly dili, platformdan bağımsız yüksek seviyeli programlama dillerinin aksine, işlemci mimarisine bağımlıdır. Tipik uygulamaları; cihaz sürücüleri, alt seviyeli dahili (embedded) ve gerçek zamanlı sistemlerdir. Bır assembly programı assembler kullanılarak makine koduna çevrilir.

Saniye başına komut (IPS) bilgisayar işlemcisinin hızının bir ölçüsüdür. Rapor edilen birçok IPS değeri, birkaç bölüm ile yapay komut dizilerinde en yüksek işletim hızını temsil etmiştir, oysa gerçeğe uygun iş yükleri, komutların bir karışımını ve çift uygulamaları içerir, bunların bazılarını işletmek diğerlerinden daha uzun sürer. Bellek sıradüzenselliğinin performansı, işlemci performansını oldukça etkilemesinin yanı sıra MIPS hesaplamalarında dikkate alınan bir sorundur. Bu problemlerden dolayı, araştırmalar, ortak kullanılan uygulamalarda asıl etkileyici performansı ölçmek için, SPECint gibi standartlaştırılmış testleri meydana getirmiş ve yeni oluşan IPS kullanılmaz hale gelmiştir.

Boru hattı yöntemi bilgisayar mimarisi ve diğer sayısal ürünlerin tasarımında başarımı artırmak için uygulanan bir yöntemdir. Komutları, boru hattı yöntemi ile işleyip daha kısa süre içinde bitmesini sağlar. Asıl amacı saat sıklığını artırarak başarımı artırmaktır. Farklı kaynakları aynı anda, farklı işler tarafından kullanarak çalışır.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar mimarisi</span>

Bilgisayar mimarisi, en küçüğe ve en başarılıya ulaşmayı hedeflerken aynı zamanda maliyeti de göz önünde bulundurduğu için sanat ve bilimin ortak buluştuğu nokta olarak da tanımlanır. Bilgisayar Mimarisi, bilgisayar parçalarının iç yapıları ve aralarındaki haberleşme bağlantıları ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">IBM POWER mimarisi</span>

IBM POWER, IBM tarafından geliştirilen RISC tabanlı bir komut kümesi mimarisidir. POWER serisi mikroişlemcileri ana işlemci olarak birçok IBM sunucusunda, küçük bilgisayarlarda, iş istasyonlarında ve süper bilgisayarlarda kullanılıyor. POWER3 ve sonrasında gelen POWER mikroişlemci serilerinde tamamıyla 64-bit PowerPC mimarisi uygulanmıştır. POWER3 ve üstü mikroişlemcilerde eski POWER komutları uygulanmamıştır.

Çok çekirdekli işlemci, ikiden fazla işlemciden (çekirdek) oluşan bir hesaplama birimi. Bilgisayarlarda temel komut kümesi işlemlerini gerçekleştirir.

<span class="mw-page-title-main">Pentium M</span>

Pentium M, Mart 2003'te tanıtılan ve yeni Centrino markası altında Intel Carmel dizüstü bilgisayar platformunun bir parçasını oluşturan mobil 32-bit tek çekirdekli x86 mikroişlemcilerin bir ailesi. Pentium M işlemcilerin modeline bağlı olarak maksimum termal tasarım gücü (TDP) 5-27 W'dı ve dizüstü bilgisayarlarda kullanılması amaçlandı. Pentium 4'ün FSB arabirimini, gelişmiş yönerge kod çözme ve ön uç, şube tahminini geliştirme, SSE2 desteği ve çok daha büyük bir önbellek ekleyerek son Pentium III markalı CPU'nın çekirdeğinden gelişti. İlk Pentium M markalı CPU, kod adı Banias, onu Dothan izledi. Pentium M markalı işlemciler, Core marka çift çekirdekli mobil Yonah CPU ile modifiye edilmiş bir mikro mimari ile başarılı oldu.

<span class="mw-page-title-main">Intel Haswell</span>

Haswell, Ivy Bridge mikromimarisinin halefi olarak Intel tarafından tasarlanmış bir mikromimaridir. Intel, Haswell mimarili işlemcileri 4 Haziran 2013 günü Computex Taipei 2013 etkinliğinde tanıtmıştır. Intel'in tick-tock döngüsünde "tock" olarak yer alır. Ivy Bridge'in 22 nm'lik transistör boyutunu korumuştur. Haswell, çok düşük güç tüketimli ve çok az ısı üreten işlemcilerin üretilmesine olanak tanımıştır. Haswell mimarisini kullanan işlemciler, Intel 8 ve 9 serisi yongasetine sahip anakartlarla uyumludur.

<span class="mw-page-title-main">Motorola 6809</span>

Motorola 6809, Motorola'nın bazı 16 bit özelliklerine sahip 8 bitlik bir mikroişlemcisidir. Terry Ritter ve Joel Boney tarafından tasarlandı ve 1978'de tanıtıldı. Hem selefi Motorola 6800 hem de ilgili MOS Technology 6502'ye göre büyük bir ilerleme, TRS-80 Renkli Bilgisayar ve Dragon 32/64 ev bilgisayarlarında, Vectrex oyun sisteminde ve Star Wars dahil 1980'lerin başındaki atari makinelerinde kullanım buldu. Savunmacı, Robotron: 2084, Joust ve Gyruss. Fairlight CMI dijital ses iş istasyonunun Seri II'si ve Konami'nin Time Pilot '84 arcade oyununun her biri çift 6809 işlemci kullanır.

<span class="mw-page-title-main">Motorola 68000</span>

Motorola 68000, 16/32 bitlik CISC mikroişlemcisidir ve 1979'da Motorola Semiconductor Ürünleri Bölümü tarafından üretilmiştir

Yonah, Intel'in 65 nm üretim işlemini kullanan ilk işlemci neslinin kod adıdır; bu işlemci ailesi, önceki Banias / Dothan Pentium M mikromimarisinden temel alır. Yonah işlemcileri, Intel'in Core Solo ve Core Duo mobil mikroişlemcileri ürünleri olarak piyasaya sürülmüştür. Yonah'ta SSE3 komutları eklenerek ve, SSE ve SSE2 uygulamaları geliştirilerek SIMD performansı geliştirilmiştir; ancak daha yüksek gecikmeye sahip önbellek kullanıldığı için tam sayı performansı biraz azalmıştır. Ayrıca, Yonah'ta NX bit desteği bulunur.