ما الذي يقوم به هذا المحوّل
تُعدّ وحدة MIPS (مليون تعليمة في الثانية) من المقاييس الكلاسيكية لإنتاجية المعالج، إذ تُبيّن عدد ملايين التعليمات التي يُنجزها المعالج كل ثانية. تحوّل هذه الأداة قيمة MIPS إلى ما يعادلها من متوسط الزمن اللازم لتنفيذ تعليمة واحدة، كما تحوّل في الاتجاه المعاكس أيضاً. وهو مقياس عالمي في معمارية الحاسوب يصلح في كل مكان دون أي قواعد خاصة بمنطقة معيّنة.
طريقة الاستخدام
اختر اتجاه التحويل أولاً. في وضع MIPS إلى الزمن، أدخل قيمة MIPS واقرأ متوسط زمن التعليمة الواحدة معروضاً بالثانية والمللي ثانية والميكرو ثانية والنانو ثانية والبيكو ثانية. أمّا في وضع الزمن إلى MIPS، فأدخل متوسط زمن تنفيذ التعليمة، واختر وحدته، لتعرض لك الحاسبة قيمة MIPS إلى جانب الزمن نفسه مُعبّراً عنه بجميع الوحدات.
شرح المعادلة
إذا كان المعالج يعمل بمعدّل M من MIPS، فإنه يُنجز \(M \times 10^{6}\) تعليمة كل ثانية. ومتوسط الزمن لكل تعليمة هو ببساطة مقلوب هذا المعدّل:
$$t = \frac{1}{M \times 10^{6}}\ \text{ثانية}$$وبإعادة ترتيب المعادلة نحصل على العلاقة العكسية
$$\text{MIPS} = \frac{1}{t \times 10^{6}}$$حيث \(t\) مُقاس بالثواني. وبما أنّ القيم تمتدّ عبر مراتب كثيرة من المقادير، تُعرض النتيجة بخمسة مقاييس وفق النظام الدولي للوحدات لتقرأ أيّها أنسب لك.
مثال محلول
لنأخذ معالجاً بسرعة 50 MIPS. الزمن لكل تعليمة:
$$t = \frac{1}{50 \times 10^{6}} = \frac{1}{5 \times 10^{7}} = 2 \times 10^{-8}\ \text{ثانية}$$أي ما يعادل 0.00002 مللي ثانية، أو 0.02 ميكرو ثانية، أو 20 نانو ثانية، أو 20000 بيكو ثانية. وبتطبيق العملية عكسياً، فإنّ متوسط زمن تعليمة قدره 20 نانو ثانية يعطي
$$\text{MIPS} = \frac{1}{20 \times 10^{-9} \times 10^{6}} = \frac{1}{0.02} = 50\ \text{MIPS}$$الأسئلة الشائعة
لماذا يجب أن تكون القيم موجبة؟ القيمة 0 من MIPS تعني أنّ المعالج لا يُنجز أيّ تعليمة أبداً (زمن لا نهائي)، وزمن تنفيذ يساوي 0 يعني MIPS لا نهائية. وكلتا الحالتين تؤديان إلى القسمة على صفر، لذلك ترفض الحاسبة القيم الصفرية والسالبة.
هل تأخذ MIPS تعقيد التعليمات في الحسبان؟ لا. تَعُدّ MIPS التعليمات بصرف النظر عن حجم العمل الذي تؤديه كلّ تعليمة، لذا لا ينبغي استخدامها لمقارنة معماريات مجموعات التعليمات المختلفة مقارنةً مباشرة.
ما علاقة MIPS بتردد الساعة؟ \(\text{MIPS} = \dfrac{\text{تردد الساعة (هرتز)}}{\text{CPI} \times 10^{6}}\)، حيث يمثّل CPI متوسط عدد الدورات لكل تعليمة. يعتمد هذا المحوّل على رقم الإنتاجية فحسب، لذا يبقى مستقلاً عن المعمارية.
