23.09.04 최초 작성

1. 성능 지표

1. Response Time / Latency ($\propto$$\frac{1}{Throughput}$) : 작업을 완료하는 데 걸리는 시간

2. Throughput ($\propto$$\frac{1}{Latency}$) : 단위시간 당 완료한 작업 갯수

3. Bandwidth : 일정 시간동안 처리하는 작업의 양

4. Execution Time : 프로그램을 처리하는 데 걸린 시간

5. Performance = $\frac{1}{Execution Time}$

2. 성능 측정

• Elapsed Time : 한 작업을 완료할 때 걸리는 시간 (Total Response Time)

• CPU Time : 주어진 한 작업(입출력, 다른 프로그램 제외)을 처리하는 데 걸리는 시간. User CPU Time(사용자 프로그램 처리에 사용된 시간)과 System CPU Time(운영체제가 프로그램을 처리하는 데 소요된 시간)

2.1 Clock

컴퓨터의 하드웨어 이벤트 발생 시점을 정하는 기능

1. Clock Cycle : Clock의 시간 간격

2. Clock Period : 한 Clock Cycle에 걸리는 시간 (sec)

3. Clock Frequency(Rate) : 단위시간당 Clock Cycle의 갯수 ($\frac{1}{Clock Period}$)

$CPU \;Time = \frac{Clock Cycle}{Clock Frequency}$

2.2 명령어 성능

• CPI (Clock cycle Per Instruction) : 명령어당 클럭 사이클 수. 프로그램이 실행한 모든 명령어에 대해 평균값을 사용한다.

• $Clock\;Cycle\;갯수 =명령어\;갯수 \times CPI$

• $Clock\;Cycle=\displaystyle\sum_{i=1}^{n} CPI_i \times 명령어\;갯수$

• $Weighted\;Average\;CPI=\displaystyle\sum_{i=1}^{n} CPI_i \times \frac{명령어\;갯수_i}{명령어\;갯수}$

• $CPU\;Time = \frac{Instructions}{Program} \times \frac{Clock\;Cycle}{Instruction} \times\frac{Seconds}{Clock\;Cycle}=Number\;of\;Instructions \times CPI \times Clock\;Cycle\; Period=\frac{Number\;of\;Instructions \times CPI}{Clock\;Frequency}$

성능에 영향을 미치는 요소들	명령어 갯수	CPI	Clock Period
알고리즘	O	△	X
프로그래밍 언어	O	O	X
컴파일러	O	O	X
ISA	O	O	O

Cycle Time : 250ps, CPI = 2.0
$CPU \; Time = 명령어\;갯수 \times Cycle\;Time \times CPI$
$= I \times 250ps \times 2.0 = I \times 500ps$