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DAY 15
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Software Development

RISC-V 與處理器之架構學習及應用系列 第 15

[Day15] CPU 時間與 Clock Cycles 的計算

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在評估不同電腦的效能時,關鍵是了解它們在執行同一程式時所花費的時間。我們可以通過以下幾個關鍵概念來進行效能比較:

1. Elapsed Time

指的是電腦執行某個程式的總時間,包含 I/O 和等待時間,是使用者感受到的全部運行時間。

2. CPU Time

CPU Time 只關注 CPU 處理指令的時間,與 I/O 或其他等待時間無關。
公式如下:

CPU Time = CPU Clock Cycles × Clock Cycle Time

CPU Time = CPU Clock Cycles / Clock Rate
  • Clock Cycle Time:每個 clock cycle 所需的時間。
  • Clock Rate:每秒的 clock cycle 數。

3. Clock Cycles 的計算

CPU 在執行一段程式時,需要執行多個指令,每個指令會耗費若干個 clock cycle。
計算公式如下:

Clock Cycles = Instruction Count × Cycles per Instruction (CPI)

4. CPU Time(結合 Clock Cycles 計算)

我們可以將 Clock Cycles 與 Clock Cycle Time 結合,來進一步計算 CPU Time:

CPU Time = Instruction Count × Cycles per Instruction (CPI) × Clock Cycle Time (CCT)

CPU Time = Instruction Count (IC) × CPI × CCT

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