Метрики эффективности конвейеров

Чтобы охарактеризовать эффект, достигаемый за счет конвейеризации вычисле­ний, обычно используют три метрики: ускорение, эффективность и производитель­ность.

Под ускорением понимается отношение времени обработки без конвейера и при его наличии. Теоретически наилучшее время обработки входного потока из Озна­чений T_NK на конвейере с К ступенями и тактовым периодом Т_к можно определить выражением

Формула отражает тот факт, что до появления на выходе конвейера результата обработки первого элемента должно пройти К тактов, а последующие результаты будут следовать в каждом такте.

В процессоре без конвейера общее время выполнения составляет NKT_K. Таким образом, ускорение вычислений 5 за счет конвейеризации вычислений можно опи­сать формулой

Приускорение стремится к величине, равной количеству ступеней в кон-

вейере.

Еще одной метрикой, характеризующей конвейерный процессор, является эф. фективностъ Е — доля ускорения, приходящаяся на одну ступень конвейера:

В качестве третьей метрики часто выступает пропускная способность или произ­водительность Р — эффективность, деленная на длительность тактового периода:

Приэффективность стремится к единице, а производительность — к ча-

стоте тактирования конвейера:

Дата добавления: 2014-01-07