VI| Evolution des microprocesseurs

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VI| Evolution des microprocesseurs
La mesure des performances : MIPS, MFLOPS, Benchmarks.
Les lois de progression des mesures des performances des
microprocesseurs : Amdalh, Moore, Joy, Ruge.
Les familles de processeurs - CISC et RISC.
Amélioration des performances : parallélisation, NetBurst,
Architecture IA-64.

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La mesure des performances
Le critère dépend de l’application :
Consommation d’énergie, Coût, Compacité du code exécutable,
Compatibilité logicielle (jeu d’instructions, support du
compilateur), Rapidité d’exécution d’un certain calcul.
Pour la rapidité :
Fréquence d’horloge
MIPS (dépendant du jeu d’instructions), MFLOPS
Programmes standards (gcc, TeX)
Dhrystone, Whetstone... LeMienEstMeilleurQueLeVotre-stone
SPECint, SPECfp
L’idéal est un test du vrai programme dans les vraies
conditions (machine, données, compilateur, OS ...)

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La loi d'Amdalh
Accélération = Temps exécution sans amélioration > 1
Temps exécution avec amélioration
Fraction améliorée = Temps exécution partie pouvant être améliorée ≤ 1
Temps exécution totale sans amélioration
Accélération améliorée = Temps exécution partie pouvant être améliorée ≥ 1
Temps exécution partie avec amélioration
Accélération = 1
(1-Fa)+Fa
Aa

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Exemple loi d'Amdalh
Programme 100 secondes dont E/S 10secondes
Gain vitesse microprocesseur 50% an . Gain E/S 0%
Quel sera le gain en vitesse d'exécution du programme en 5 ans?
année Temps UC Temps exécution
0 90s 100
1 90/1,5 = 60s 70
2 60/1,5= 40s 50
3 40/1,5= 26s 36
4 26/1.5= 17s 27
10 17/1.5= 12s 22s
Accélération 7,5 4,5

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Unités de mesure
MIPS = NI
Temps exécution x 106
MIPS = Fréquence horloge ↑
↓ CPI x 106
MIPS : Million d’Instructions Par Seconde
Dépend du programme de test - Des programmes standards
permettent la comparaison : Whestones, Dhrystones, Spec
MFLOP = NI Réels
Temps exécution x 106
FLOPS : Floating Point of Operations per second