Công cụ này dùng để làm gì
MIPS (Million Instructions Per Second — triệu lệnh mỗi giây) là một thước đo kinh điển về thông lượng của bộ xử lý: cho biết mỗi giây CPU hoàn thành được bao nhiêu triệu lệnh. Công cụ này quy đổi một chỉ số MIPS thành thời gian trung bình tương ứng để thực thi một lệnh đơn lẻ, đồng thời cũng chuyển đổi theo chiều ngược lại. Đây là một chỉ số kiến trúc máy tính mang tính phổ quát, áp dụng được ở mọi nơi mà không phụ thuộc vào quy định riêng của bất kỳ quốc gia nào.
Cách sử dụng
Trước tiên hãy chọn chiều chuyển đổi. Với chiều MIPS sang thời gian, bạn nhập giá trị MIPS và đọc kết quả thời gian trung bình cho mỗi lệnh được hiển thị theo giây, mili giây, micro giây, nano giây và pico giây. Với chiều thời gian sang MIPS, bạn nhập thời gian thực thi lệnh trung bình, chọn đơn vị tương ứng, và công cụ sẽ trả về chỉ số MIPS cùng với chính khoảng thời gian đó được biểu diễn theo tất cả các đơn vị.
Giải thích công thức
Nếu một CPU chạy ở mức M MIPS, nó hoàn thành \(M \times 10^{6}\) lệnh mỗi giây. Thời gian trung bình cho mỗi lệnh đơn giản là nghịch đảo của tốc độ đó:
$$t = \frac{1}{M \times 10^{6}}\ \text{giây}$$Biến đổi lại ta được quan hệ ngược:
$$\text{MIPS} = \frac{1}{t \times 10^{6}}$$trong đó \(t\) tính bằng giây. Vì các giá trị trải dài qua nhiều bậc độ lớn, kết quả được hiển thị theo năm thang đo SI để bạn dễ dàng đọc đơn vị nào phù hợp nhất.
Ví dụ minh họa
Lấy một bộ xử lý 50 MIPS. Thời gian cho mỗi lệnh:
$$t = \frac{1}{50 \times 10^{6}} = \frac{1}{5 \times 10^{7}} = 2 \times 10^{-8}\ \text{s}$$tức là 0,00002 ms, 0,02 us, 20 ns, hoặc 20000 ps. Tính ngược lại, một thời gian thực thi lệnh trung bình 20 ns sẽ cho:
$$\text{MIPS} = \frac{1}{20 \times 10^{-9} \times 10^{6}} = \frac{1}{0{,}02} = 50\ \text{MIPS}$$Câu hỏi thường gặp
Vì sao giá trị phải là số dương? MIPS bằng 0 nghĩa là CPU không bao giờ hoàn thành nổi một lệnh (thời gian vô hạn), còn thời gian thực thi bằng 0 lại ngụ ý MIPS vô hạn. Cả hai đều dẫn đến phép chia cho 0, nên công cụ từ chối các giá trị bằng 0 và âm.
MIPS có tính đến độ phức tạp của lệnh không? Không. MIPS chỉ đếm số lệnh bất kể mỗi lệnh thực hiện công việc nhiều hay ít, vì vậy không nên dùng nó để so sánh trực tiếp giữa các kiến trúc tập lệnh khác nhau.
MIPS liên hệ với tốc độ xung nhịp như thế nào? \(\text{MIPS} = \dfrac{\text{tần số xung nhịp (Hz)}}{\text{CPI} \times 10^{6}}\), trong đó CPI là số chu kỳ trung bình cho mỗi lệnh. Công cụ này chỉ làm việc thuần túy với chỉ số thông lượng, nên nó độc lập với kiến trúc.
