Arquitectura de computadores - evaluación del rendimiento

Arquitectura de Computadores

Evaluación del Rendimiento

PROBLEMA 1 (20%)

a) y b)

CPI(X) = 0,3·2 + 0,3·5 + 0,15·7 + 0,15·3 + 0,1·4 = 4 ciclos/instrucción

MIPS(X) = N / (Teje·106) = N /(N · CPI · Tc · 106) = f / (CPI · 106) = 2000 / 4 = 500 MIPS

MFLOPS(X) = NopCF / (Teje·106) = 0,15·2000 / 4 = 75 MFLOPS

c) y d)

Tc(X) = 0,5 ns

Tc(X1) = 1,05· Tc(X) = 1,05·0,5 = 0,525 nsSuponemos que se ejecutan N = 100 instrucciones en X.

N(X1) = 100·(0,3·0,85 + 0,3·0,75 + 0,15 + 0,15 + 0,1) = (25,5 + 22,5 + 15 + 15 + 10) = 88 instrucciones

CPI(X1) = (25,5·2 + 22,5·5 + 15·7+ 15·3 + 10·4) / 88 = 353,5 / 88 = 4,02 ciclos/instrucción

MIPS(X1) = 1 / (CPI · Tc·106) = 1/ (4,02·0,525·10-3) = 473,82 MIPS

MFLOPS(X1) = 15 / (88·4,02·0,525·10-3) = 80,77 MFLOPS

Es másrápido X1.

PROBLEMA 2 (20%)

a)

Tc = 1ns, f = 1GHz

CPI = 0,85·2 + 0,15·9 = 3,05 ciclos/instrucción

MIPS(C1) = f / (CPI·106) = 1000 / 3,05 = 327,87 MIPS

MIPS(c2) = 500 MIPS (sólo ejecutainstrucciones con enteros que tienen CPI = 2).

b)

En C1 tenemos 15M de CF y 85M de ENT.

Inst(C2) = 15·25 + 85 = 460 Millones de instrucciones

c)

Teje = N·CPI·Tc

Teje(C1) =100·106·3,05·1·10-9 = 0,305 s

Teje(C2) = 460·106·2·1·10-9 = 0,92 s

d)

Operaciones en coma flotante en ambos casos: 15 millones

MFLOPS(C1) = 15 / 0,305 = 49,18 MFLOPS

MFLOPS(C1) = 15 / 0,92 = 16,30MFLOPS

PROBLEMA 3 (20%)

CPI(P1) = 0,25 · (1 + 2 + 3 + 4) = 2,5 ciclos/instrucción.

CPI(P2) = 0,25 · (3 + 5 + 5 + 7) = 5 ciclos/instrucción.

MIPS (P1) = f / (CPI · 106) = 500 / 2,5 = 200MIPS

MIPS(P2) = 750 / 5 = 150 MIPS

P1 es más rápido que P2.

PROBLEMA 4 (20%)

a)

MIPS = f / (CPI · 106) = 1500 / CPI = 950 MIPS

CPI = 1500 / 950 = 1,58 ciclos/instrucción.

b)CPI(mejorado) = 1,58 + 0,3·1 + 0,05·2 = 1,98 ciclos/instrucción

MIPS(mejorado) = 3000 / 1,98 = 1515,15 MIPS

PROBLEMA 5 (20%)

a)

Toriginal = 80 + 20 = 100

Tmejorado = 80 + 20·0,25 = 85...