Architetture avanzate degli elaboratori - Formulario

Formulario utile per svolgere gli esercizi.

Performance

Per il significato delle formule si vedano le lezioni Performance dei calcolatori e Pipeline avanzata.

• $CPI={\frac {\text{numero di cicli di clock}}{IC}}={\frac {IC+Stalli+4}{IC}}$
• $CPI_{as}={\frac {IC+Stalli}{IC}}$
• $f={\frac {1}{T_{clock}}}$
• $THR={\frac {f}{10^{6}\cdot CPI}}$
• $speedup(E)={\frac {THR_{new}}{THR_{old}}}={\frac {{\text{exectime}}_{new}}{{\text{exectime}}_{old}}}$
• $speedup_{\text{complessivo}}={\frac {{\text{exectime}}_{old}}{{\text{exectime}}_{new}}}={\frac {1}{(1-Fraction_{E})+{\frac {Fraction_{E}}{speedup(E)}}}}$
• $speedup_{max}={\frac {1}{1-Fraction_{E}}}$

Pipeline

• $speedup_{pipeline}={\frac {CPI_{ideal}\times {\text{Pipeline depth}}}{CPI_{ideal}+{\text{pipeline stall per inst.}}}}\times {\frac {T_{\text{clock w/o pipeline}}}{T_{\text{clock with pipeline}}}}$

Cache

Per il significato delle formule si veda la lezione Gestione avanzata delle cache.

• $CPU_{time}=IC\times (CPI+{\frac {\text{Numero totale accessi memoria}}{IC}}\times MissRate\times MissPenalty)\times CycleTime$
• $CPU_{time}=IC\times ({\frac {ALU_{ops}}{IC}}+{\frac {MemAccess}{IC}}\times AMAT)\times CycleTime$
• $AMAT=HitTime+MissRate\times MissPenalty$

Per le cache di livello 2:

• $AMAT=HitTime_{L1}+MissRate_{L1}\times (HitTime_{L2}+MissRate_{L2}\times MissPenalty_{L2})$