निर्देश, संचालन और माइक्रो-ऑपरेशन (यूओपी) [बंद] के बीच अंतर

Question

मैं प्रोसेसर के प्रदर्शन से संबंधित जटिल शब्दों को समझने की कोशिश कर रहा हूं।

कंप्यूटर के प्रदर्शन को मापा जाता है FLOPS, जो कि FLOPs प्रति सेकंड के लिए कम है । FLOPsखुद फ़्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशंस के लिए खड़ा है ।

अब, कंप्यूटर के प्रदर्शन के लिए फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन क्यों माना जाता है। पूर्णांक संचालन के बारे में क्या? क्या कोई स्रोत ऑनलाइन (आधिकारिक उद्धरण) है जो इस प्रवृत्ति की व्याख्या करेगा? Google ने मुझे अपनी खोज के साथ कुछ भी नहीं दिया।

अब, FLOP में वास्तव में ऑपरेशन का क्या मतलब है? कि गणितीय प्रक्रिया मतलब यह है की तरह MUL, ADD, DIVआदि?

इस मामले में, एक निर्देश क्या होगा ? यदि एक निर्देश कुछ ऐसा है ADDPD, ADDSDआदि, जैसा कि मैं यहां देख सकता हूं ( http://docs.oracle.com/cd/E26502_01/html/E28388/epmpv.html ), तो एक निर्देश कई आंतरिक संचालन को जन्म दे सकता है। क्या वह माइक्रो-ऑपरेशंस या यूओपीएस होगा ?

मुझे विकिपीडिया पर सूक्ष्म ऑपरेशन के लिए स्पष्टीकरण नहीं मिला। जो कोई भी यहां स्पष्ट रूप से समझाता है, उसे शायद विकिपीडिया लेख में सुधार करना होगा :)

कम्प्यूटर आर्किटेक्चर (5 वें संस्करण, पृष्ठ 233) पर हेनेसी / पैटरसन पुस्तक के अनुसार, एआरएम कोर्टेक्स-ए 8 (आरआईएससी) प्रति घड़ी दो निर्देशों को निष्पादित करने में सक्षम है। मतलब यह है कि कि प्रोसेसर उदाहरण एक के लिए, प्रदर्शन कर सकते हैं ADDPDऔर एक ADDSDएक चक्र में (कुल = 2 निर्देश)?

यह स्रोत ( http://en.community.dell.com/techcenter/high-performance-computing/w/wiki/2329 ) निम्नलिखित बताता है:

अधिकांश माइक्रोप्रोसेसर आज प्रति घड़ी चक्र में चार (4) FLOPs कर सकते हैं, अर्थात प्रति Hz 4 FLOPs।

मेरा मानना ​​है कि लेखक गलत है। उन्होंने संभवतः प्रति चक्र 4 निर्देशों को निहित किया , खुद को CISC- आधारित (उदाहरण के लिए इंटेल) प्रोसेसर तक सीमित कर दिया। इसका कारण यह है कि कुछ निर्देश जैसे FMA ऑन हसवेल प्रदर्शन को बढ़ावा दे सकता है जिससे प्रोसेसर प्रति चक्र अधिक परिचालन की प्रक्रिया कर सकता है। दूसरे शब्दों में, 1 FMA निर्देश कुछ कार्यों के लिए अनुवाद करता है । क्या मैं सही हू?

IPC का अर्थ है साइकिल के प्रति निर्देश। यहां क्या निर्देश दिए गए हैं? प्रोसेसर द्वारा दिए गए निर्देश? एक हार्डवेयर काउंटर के साथ, मैं सीपीयू चक्रों की संख्या और संख्या की गणना कर सकता हूं INST_RETIRED.ANY। क्या यह आईपीसी की गणना करने का सही तरीका होगा?

किसी भी उत्तर और टिप्पणी के लिए बहुत बहुत धन्यवाद। उम्मीद है मेरा सवाल कई अन्य भ्रमित आत्माओं की मदद करेगा :)

Comments

सुपरयूज़र में आपका स्वागत है। क्या आप कृपया अपने प्रश्न पर अधिक विशिष्ट हो सकते हैं? साथ ही आपने यहां 1 से अधिक प्रश्न पूछे हैं और इसलिए इसका उत्तर देना मुश्किल है। कृपया इस साइट की मदद देखें ।

— उवे प्लोनस

क्या आप एक पूर्णांक के साथ काम करने वाले ADD ऑपरेशन और एक अस्थायी बिंदु से निपटने वाले ADD ऑपरेशन के बीच अंतर को समझते हैं? इस प्रश्न के किसी भी उत्तर को समझने के लिए आपको अंतर को समझना होगा।

— रामहाउंड

@ रामहुड, दो अलग-अलग ALU के रूप में ADDs अलग होंगे। उदाहरण के लिए सैंडी ब्रिज / आइवी ब्रिज पर, पोर्ट 0 के तहत दो अलग-अलग एएलयू हैं जो ये गणना करते हैं। हालाँकि, जब हम प्रदर्शन के बारे में बात करते हैं, तो हम FLOPS के बारे में बात करते हैं। पूर्णांक ऑप्स पर ध्यान नहीं दिया जाता है। तो यह भ्रामक है। मुझे लगता है कि सभी उप-प्रश्न बड़े प्रश्न से संबंधित हैं जो तीन शब्दों के बीच अंतर के बारे में बताते हैं। मैं पूरे प्रश्न को फिर से तैयार करूंगा ताकि मुझे बेहतर उत्तर

— मिलें

@shailenTJ - मैं ईमानदार होने के सवाल से भ्रमित हूं। आप इस अंतर को रेखांकित करते हैं कि एक पूर्णांक और एक अस्थायी बिंदु को कैसे संभाला जाता है।

— रामहाउंड

Answer 1

अब, कंप्यूटर के प्रदर्शन के लिए फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन क्यों माना जाता है। पूर्णांक संचालन के बारे में क्या?

फ़्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशंस कई मेट्रिक्स में से एक है, जिसका उपयोग वर्षों से कंप्यूटर के प्रदर्शन को बेंचमार्क करने के लिए किया जाता है। मापने वाले एफपी संचालन को कुछ वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों (जैसे मौसम सिमुलेशन) के पूर्णांक संचालन की तुलना में अधिक लागू माना जाता है। यदि आप एक डेटाबेस अनुप्रयोग के लिए कंप्यूटर का मूल्यांकन कर रहे थे, तो आप शायद FLOPS विनिर्देशों की उपेक्षा करेंगे, और IPS (प्रति सेकंड निर्देश) और I / O प्रदर्शन पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

अब, FLOP में वास्तव में ऑपरेशन का क्या मतलब है? क्या इसका मतलब है कि गणितीय ऑपरेशन जैसे MUL, ADD, DIV आदि?

"ऑपरेशन" "इंस्ट्रक्शन" का निष्पादन है, जो एक मशीन कोड (यानी एक बाइनरी वैल्यू) या एफपीयू, फ्लोटिंग पॉइंट यूनिट द्वारा एक गणना है। एफपीयू परिणाम पर निर्भर नहीं होने वाले प्रोग्राम के निष्पादन में बाधा न डालने के लिए (पुराने) FPU आमतौर पर CPU और ALU के साथ अतुल्यकालिक रूप से चलता है।

ध्यान दें कि एक कंप्यूटर (लगभग 1980) जिसमें एफपीयू नहीं था, एफपीयू परिधीय के साथ अपग्रेड किया जा सकता है। सॉफ्टवेयर दिनचर्या के एफपी पुस्तकालय जिसने मौलिक एफपी संचालन (जोड़, घटाना, गुणा, भाग, वर्गमूल आदि) को लागू किया, को एक पुस्तकालय से बदल दिया जाएगा, जिसने एफपीयू परिधीय का उपयोग करने के लिए I / O निर्देशों का आह्वान किया था। एफपीयू से एक बाधा सीपीयू को सूचित करेगी कि एफपी ऑपरेशन पूरा हो गया था।

प्रारंभिक पीसी समान निर्माण के थे। मूल आईबीएम पीसी ने इंटेल 8088 माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग किया जिसमें एचडब्ल्यू एफपी क्षमता नहीं थी। लेकिन एक 8087 गणित सह-प्रोसेसर स्थापित किया जा सकता है, ताकि एफपी निर्देशों को सॉफ़्टवेयर रूटीन पर पुनर्निर्देशित किए जाने के बजाय हार्डवेयर द्वारा किया जा सके। अंततः इंटेल ने i486 के लिए सीपीयू पैकेज में गणित के सह-प्रोसेसर को एकीकृत किया

इस मामले में, एक निर्देश क्या होगा?

"निर्देश" एक अस्पष्ट इकाई नहीं होना चाहिए। यह एक मशीन कोड या प्रोसेसर का एक मेनेमोमिक है।

फिर एक निर्देश कई आंतरिक संचालन को जन्म दे सकता है। क्या वह माइक्रो-ऑपरेशंस या यूओपीएस होगा?

जाहिर तौर पर आप माइक्रोप्रोग्रामिंग की बात कर रहे हैं।
(एक कंप्यूटर कंपनी हुआ करती थी जो माइक्रो प्रोग्रामिंग एक पुनरावृत्ति को निम्न स्तर पर ले जाती थी: नैनो प्रोग्रामिंग स्तर तक। उत्पाद सीपीयू अनुकरण थे।)
माइक्रोप्रोग्रामिंग वास्तव में अनुप्रयोग कार्यक्रम प्रदर्शन के लिए प्रासंगिक नहीं है। यह है, आप आम तौर पर माइक्रोप्रोग्रामिंग को फिर से लिखना / सुधार नहीं कर सकते हैं जैसा कि आप एक नैनोपोग्राम प्रोसेसर पर कर सकते हैं।

क्या इसका मतलब है कि प्रोसेसर एक चक्र में ADDPD और ADDSD (कुल = 2 निर्देश) उदाहरण के लिए प्रदर्शन कर सकता है?

की तरह। घड़ी चक्र प्रति एक से अधिक निर्देशों का प्रदर्शन करने के लिए "निष्पादन इकाइयों" की एक पाइपलाइन की आवश्यकता होती है । (वाहन) विनिर्माण विधानसभा लाइन के बारे में सोचो। प्रत्येक स्टेशन पर एक विशिष्ट कार्य किया जाता है। असेंबली लाइन (पाइपलाइन) के अंत में, एक समय में केवल एक वाहन (निर्देश) पूरा होता है। समकालिकता समकालित होने के बजाय कंपित होती है।

यहां क्या निर्देश दिए गए हैं?

प्रत्येक निर्देश एक मशीन कोड है।

दूसरे शब्दों में, 1 एफएमए अनुदेश एक-दो संचालन में अनुवाद करता है। क्या मैं सही हू?

नहीं, एक निर्देश एक ऑपरेशन से संबंधित है।