Что делает этот конвертер
MIPS (Million Instructions Per Second — миллионов инструкций в секунду) — классическая мера производительности процессора, показывающая, сколько миллионов инструкций CPU выполняет за секунду. Этот инструмент переводит значение MIPS в эквивалентное среднее время, необходимое для выполнения одной инструкции, и работает в обратном направлении. Это универсальная метрика компьютерной архитектуры: она применима везде и не зависит от каких-либо региональных правил.
Как пользоваться
Выберите направление перевода. Для режима MIPS → время введите значение MIPS и посмотрите среднее время на одну инструкцию в секундах, миллисекундах, микросекундах, наносекундах и пикосекундах. Для режима время → MIPS укажите среднее время выполнения инструкции, выберите его единицу измерения — и калькулятор вернёт рейтинг MIPS, а также то же время во всех единицах сразу.
Разбор формулы
Если процессор работает на скорости M MIPS, он выполняет \(M \times 10^{6}\) инструкций в секунду. Среднее время на одну инструкцию — это просто величина, обратная этой скорости:
$$t = \frac{1}{M \times 10^{6}}\ \text{секунд}$$Преобразовав равенство, получаем обратное соотношение:
$$\text{MIPS} = \frac{1}{t \times 10^{6}}$$где t выражено в секундах. Поскольку значения охватывают много порядков величины, результат показан сразу в пяти единицах СИ — выбирайте ту, что удобнее.
Пример расчёта
Возьмём процессор на 50 MIPS. Время на одну инструкцию:
$$t = \frac{1}{50 \times 10^{6}} = \frac{1}{5 \times 10^{7}} = 2 \times 10^{-8}\ \text{с}$$то есть 0,00002 мс, 0,02 мкс, 20 нс или 20000 пс. В обратную сторону: среднее время инструкции 20 нс даёт
$$\text{MIPS} = \frac{1}{20 \times 10^{-9} \times 10^{6}} = \frac{1}{0{,}02} = 50\ \text{MIPS}$$Частые вопросы
Почему значения должны быть положительными? MIPS = 0 означало бы, что процессор никогда не завершает инструкцию (бесконечное время), а время выполнения, равное 0, подразумевает бесконечный MIPS. В обоих случаях возникает деление на ноль, поэтому калькулятор не принимает нулевые и отрицательные значения.
Учитывает ли MIPS сложность инструкций? Нет. MIPS считает инструкции независимо от объёма работы, который выполняет каждая из них, поэтому эту метрику не стоит использовать для прямого сравнения разных систем команд (архитектур).
Как MIPS связан с тактовой частотой? \(\text{MIPS} = \dfrac{\text{тактовая частота (Гц)}}{\text{CPI} \times 10^{6}}\), где CPI — среднее число тактов на инструкцию. Этот конвертер работает только с показателем производительности, поэтому остаётся независимым от архитектуры.
