MIPS CPI (Compare Enhancements)

Question

Данный тест состоит из 35% нагрузок, 10% магазинов, 16% ответвлений, 27% целых операций ALU, 8% FP +/-, 3% FP * и 1% FP /. Мы хотим сравнить бенчмарк с двумя процессорами. ИПЦ P1 = 5,05 и ИПЦ P2 = 3,58.

Вы рассматриваете два возможных усовершенствования для Процессора 1. Одно усовершенствование - лучшая организация памяти, которая улучшит средний CPI для FP/инструкций от 30 до 2. Другое усовершенствование - это новая команда умножения и добавления что уменьшило бы количество инструкций ALU на 20%, сохраняя при этом средний CPI 4 для остальных инструкций ALU. К сожалению, на чипе процессора есть место только для одного из этих двух усовершенствований, поэтому вы должны выбрать усовершенствование, обеспечивающее лучшую общую производительность. Какой из них вы бы выбрали, и почему?

Таким образом, для этой части ИПЦ (FP /) = 5,05 - 0,01 (30 - 2) = 4,77

Но я не в состоянии найти новый CPI для АЛУ.

Это -> CPI (ALU) = 5.05 - 0.20 (4 - 4) = 5.05? Вероятно, я ошибаюсь.

Answer 1

Предостережение: Это может быть лишь частичный ответ, потому что я не уверен, что вы подразумеваете под «CPI». Это может быть «цена за инструкцию», но, я думаю, это может быть «цикл на инструкцию». И нам может понадобиться дополнительная информация для более полного/полного ответа.

Оригинальная стоимость для FP/: 1% * 30 ->30. Усиление 1% * 2 ->2. Таким образом, улучшение 30 - 2 ->28

Первоначальная стоимость АЛУ является 27% * 4 ->108. При 20% уменьшении количества выполненных инструкций ALU это становится 0.8 * 27% * 4 ->86.4. Улучшение составляет 108 - 86.4 ->21.6

Итак, [я думаю], который отвечает на ваш основной вопрос.

И, я мог бы выбрать улучшение для FP.

---

Но, я был бы осторожен с этим. И, может быть, неправильно, переосмыслив проблему, но я предлагаю ее в любом случае.

Улучшение FP только ускоряет выполнение инструкции. Но число циклов для FP/ уменьшается, и эти циклы могут использоваться для других целей.

Улучшение ALU освобождает некоторые циклы, которые могут использоваться для других целей.

В обоих случаях мы не знаем, какие дополнительные инструкции могут быть. То есть, мы меняем проценты всего после предлагаемого улучшения. Мы должны предположить, что новые «непредвиденные» инструкции будут следовать указанным первоначальным процентам. Но, мы, возможно, придется рассчитывать пост-улучшение, скорректированные процентные доли

Мы могли бы пересчитать вещи [путем решения для неизвестных] от:

505 == 35*loads + 10*stores + 16*branches + 27*ALU + 8*FPadd + 3*FPmul + 1*FPdiv 

..., если мы знали CPI для других инструкций (например, CPI для нагрузки и т. Д.). Но это недостающая информация.