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1 秒あたりの命令数( IPS ) は、コンピュータのプロセッサ速度の尺度です。複雑命令セット コンピュータ(CISC) の場合、命令によってかかる時間が異なるため、測定される値は命令の組み合わせによって異なります。同じファミリのプロセッサを比較する場合でも、IPS 測定は問題になることがあります。報告された IPS 値の多くは、分岐が少なくキャッシュ競合のない人工的な命令シーケンスでの「ピーク」実行速度を表していますが、現実的なワークロードでは通常、IPS 値は大幅に低くなります。メモリ階層もプロセッサのパフォーマンスに大きく影響しますが、IPS 計算ではほとんど考慮されません。これらの問題のため、現在ではDhrystoneなどの合成ベンチマークが、よく使用されるアプリケーションでのコンピュータのパフォーマンスを推定するために一般的に使用されており、生の IPS は使用されなくなりました。
この用語は、通常、メトリック接頭辞(k、M、G、T、P、または E)と組み合わせて使用され、キロ命令/秒( kIPS )、メガ命令/秒( MIPS )、ギガ命令/秒( GIPS ) などを形成します。以前は、TIPS が「1000 IPS」を表すために時々使用されていました。
コンピューティング
IPSは次の式で計算できます: [1]
ただし、命令/サイクルの測定は、命令シーケンス、データ、および外部要因によって異なります。
1秒あたり1000命令（TIPS/kIPS）
標準ベンチマークが利用可能になる前は、コンピュータの平均速度評価は、命令の組み合わせの計算に基づいており、結果はキロ命令/秒 (kIPS) で示されていました。最も有名なのは、 1959 年に IBM のジャック クラーク ギブソンが科学アプリケーション用に作成したギブソン ミックス[2]です。浮動小数点演算を含まない ADP ミックスなどの他の評価は、商用アプリケーション用に作成されました。現在のほとんどのマイクロプロセッサは少なくとも 1 秒あたり 100 万命令を実行できるため、1 秒あたり 1000 命令 (kIPS) 単位は現在ではほとんど使用されていません。
ギブソンミックス
ギブソンは、 IBM 704アーキテクチャに基づいてコンピュータ命令を 12 のクラスに分け、インデックス作成時間を考慮して 13 番目のクラスを追加しました。重み付けは主に 704 で実行された 7 つの科学プログラムの分析に基づいており、一部のIBM 650プログラムもわずかに寄与しています。全体のスコアは、各クラスの命令の平均実行速度の加重合計でした。[3]
1秒あたりの命令数百万回（MIPS）
特定のCPUの速度は、実行される命令の種類、実行順序、分岐命令の存在（CPUパイプラインで問題となる）など、多くの要因によって決まります。CPU命令レートは、通常Hzで報告されるクロック周波数とは異なります。これは、各命令が完了するまでに複数のクロックサイクルが必要な場合や、プロセッサが複数の独立した命令を同時に実行できる場合があるためです。MIPSは、同様のアーキテクチャで作られたプロセッサ（Microchipブランドのマイクロコントローラなど）間のパフォーマンスを比較するときには役立ちますが、異なるCPUアーキテクチャ間で比較するのは困難です。[4]この結果、「意味のないプロセッサ速度指標」 [5]、またはそれほど一般的ではないが「意味のないパフォーマンス指標」[6]という用語が、1980年代半ばまでに技術者の間で人気を博しました。
このため、MIPS は命令実行速度の指標ではなく、基準と比較したタスク パフォーマンス速度の指標になりました。1970 年代後半、ミニコンピュータのパフォーマンスはVAX MIPS を使用して比較されました。これは、タスクを実行するコンピュータを測定し、そのパフォーマンスを1 MIPSマシンとして販売されていたVAX-11/780と比較して評価するというものでした (この指標はVAX Unit of PerformanceまたはVUPとも呼ばれていました)。これが選択されたのは、11 /780 のパフォーマンスが、コンピューティング業界では 1 MIPS で動作していると一般に認められていたIBM System/370モデル 158–3 とほぼ同等だったためです。
ミニコンピュータの性能に関する主張の多くは、 Whetstone ベンチマークのFortranバージョンに基づいており、1 秒あたり百万 Whetstone 命令数 (MWIPS) を示しています。FPA 搭載の VAX 11/780 (1977) は 1.02 MWIPS で動作します。
実効 MIPS 速度は、使用するプログラミング言語に大きく依存します。Whetstone レポートには、初期のインタープリタとコンパイラから最新の言語までの PC の MWIPS 速度を示す表があります。最初の PC コンパイラはBASIC (1982) 用で、4.8 MHz 8088/87 CPU で 0.01 MWIPS を達成しました。2.4 GHz Intel Core 2 Duo (1 CPU 2007) の結果は、BASIC インタープリタ使用で 9.7 MWIPS、BASIC コンパイラ使用で 59 MWIPS、1987 Fortran 使用で 347 MWIPS、HTML/Java 使用で 1,534 MWIPS、最新のC / C++コンパイラ使用で 2,403 MWIPS とさまざまです。
初期の8 ビットおよび16 ビット マイクロプロセッサでは、パフォーマンスは 1 秒あたり1000命令 (1000 kIPS = 1 MIPS) で測定されました。
zMIPS は、IBMがメインフレームサーバー ( zSeries、IBM System z9、IBM System z10 )を評価するために社内で使用している MIPS 測定単位を指します。
加重百万演算/秒 (WMOPS)は、オーディオ コーデックに使用される同様の測定単位です。
1秒あたりの命令のタイムライン
CPUの結果
マルチCPUクラスタの結果
参照
- トップ500
- FLOPS - 1秒あたりの浮動小数点演算回数
- スープ
- ベンチマーク（コンピューティング）
- BogoMips ( LinuxカーネルによるCPU速度の測定)
- サイクルあたりの命令数
- 命令あたりのサイクル数
- Dhrystone (ベンチマーク) - DMIPS 整数ベンチマーク
- Whetstone (ベンチマーク) - 浮動小数点ベンチマーク
- 百万サービス単位(MSU)
- 桁違いのコンピュータ性能
- ワット当たりの性能
- データレート単位
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