Что такое “Инструкции на Цикл”?

Не точно. Цикл, к которому Вы обращаетесь, является тактом и начиная с самого современного конвейера процессоров, требуется несколько тактов для 1 инструкции выполниться. (Это - хорошая вещь, потому что она позволяет другим инструкциям начать выполнение даже, прежде чем 1-я инструкция закончится.) Принятие самого идеального обстоятельства, это, вероятно, были бы приблизительно 8 миллиардов IPC, но все виды вещей происходят как зависимости, пузыри в конвейере, ответвлениях, и т.д. таким образом, оно не всегда удается.

Извините, это слишком сложно для прямого ответа. Jon Stokes делает хорошее задание объяснения его с этой статьей.

Дни, когда можно было искать (или даже запомнить) время цикла для каждой инструкции и знает, сколько часов потребовалось бы для определенного бита кода для окончания, долго проходят для высокопроизводительных микросхем (но все еще с нами в некоторых микроконтроллерах). Современное, ядро процессора общего назначения может иметь несколько копий нескольких различных модулей выполнения в нескольких конвейерах, получая доступ к многоступенчатому кэшу памяти с его собственной логикой, плюс возможность предсказания ветвлений и спекулятивного выполнения. Наличие нескольких удаляет сердцевину на сингле, умирают, притягивает логику последовательности кэша и другие сложности.

Таким образом, короткий ответ: больше ядер означает больше возможности добиться цели, но не хорошим, предсказуемым способом.

Ludwig объяснил различие между CISC и RISC, но забыл упоминать, что, в то время как инструкции RISC просты и быстры, они делают мало индивидуально и таким образом, необходимо представить несколько в виде строки вместе, чтобы сделать то же самое как единственную инструкцию в процессоре CISC. В результате некоторые инструкции RISC будут быстрее, другой не будет.

Циклы являются больше на базовое понятие. Каждое ядро действительно там владеет циклами параллельно.

Путем мне нравится думать о нем, с аналогией прачечной. Инструкции ЦП похожи на загрузки прачечной. Необходимо использовать и шайбу и сушилку для каждой загрузки. Скажем, то, что каждый занимает 30 минут для выполнения. Это - такт. Старые центральные процессоры выполнили бы шайбу, затем выполнили бы сушилку, заняв 60 минут (2 цикла) для окончания каждой загрузки прачечной, каждый раз.

Конвейерная обработка: конвейер - при использовании обоих одновременно - Вы промываете загрузку, затем в то время как он сохнет, Вы промываете следующую загрузку. Первая загрузка берет 2 цикла для окончания, но вторая загрузка закончена после еще 1 цикла. Так, для большинства загрузок только нужен 1 цикл, кроме первой загрузки.

Суперскалярный: Возьмите всю прачечную к Лондромету. Получите 2 шайбы и загрузите их обоих. Когда они будут сделаны, найдите 2 сушилки и используйте их обоих. Теперь можно промыть и высушить 2 загрузки через 60 минут. Это - 2 загрузки в 2 циклах. Каждая загрузка все еще берет 2 цикла, но можно сделать больше из них теперь. Среднее время является теперь 1 загрузкой на цикл.

Суперскалярный с Конвейерной обработкой: Промойте первые 2 загрузки, затем в то время как они сушат, загружают шайбы следующими 2 загрузками. Теперь, первые 2 загрузки все еще берут 2 цикла, и затем следующие 2 закончены после еще 1 цикла. Так, большую часть времени Вы заканчиваете 2 загрузки в каждом цикле.

Несколько ядер: Дайте половину своей прачечной Вашему родительскому элементу, у которого также есть 2 шайбы и 2 сушилки. С вами обоими сотрудничество можно получить вдвое больше сделанное. Это подобно суперскалярному, но немного отличающееся. Вместо Вас имеющий необходимость переместить всю прачечную в и от каждой машины самих, она может сделать это в то же время, что и Вы.

Здорово, мы можем постирать в восемь раз больше вещей, чем прежде за то же количество времени, не имея необходимость создавать более быстрые машины. (Удвойте тактовую частоту: Стиральные машины, которым только требуются 15 минут для выполнения.)

Теперь, давайте говорить о том, как вещи идут не так, как надо:

Конвейерный пузырь: у Вас есть окраска, которая не проявлялась, таким образом, Вы решаете промыть ее снова. Теперь сушилка просто находится там, ожидая чего-то, чтобы сделать.

Неудачное обращение в кэш: грузовик, который поставляет грязную прачечную, застревает в пробке. Теперь у Вас есть 2 шайбы и 2 сушилки, но Вы не получаете работы, сделанной, потому что необходимо ожидать.

В зависимости от того, как часто идут не так, как надо вещи, мы не сможем всегда получить 4 загрузки, сделанные каждый цикл, таким образом, фактический сделанный объем работы сможет варьироваться.

Предсказание ветвлений: Ну, Вы начинаете стирать вещи на своей чистой одежде в случае, если Вы окрашиваете их позже, таким образом, они будут чистыми уже... _{хорошо, это - то, где аналогия ломается...}