体系结构第1章 第3讲
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1、国防科技大学计算机学院主讲人： 教授5.集成电路的发展和摩尔定律集成电路的发展和摩尔定律o 1965年，时任仙童公司研发实验室主任的摩尔（年，时任仙童公司研发实验室主任的摩尔（Gordon Mooer）在）在Electronics上撰文上撰文，认为集成电路密度大约每两年翻一番，认为集成电路密度大约每两年翻一番o 40年来，摩尔定律不但印证了集成电路技术的发年来，摩尔定律不但印证了集成电路技术的发展，也印证了计算机技术的发展展，也印证了计算机技术的发展第一章第一章 基本概念基本概念本章主要内容：本章主要内容：1.1 计算机体系结构的概念计算机体系结构的概念1.2 计算机体系结构的发展计算机体系结
2、构的发展1.3 计算机系统设计和分析计算机系统设计和分析1.4 小结小结1.3计算机系统设计和分析计算机系统设计和分析o 1.3.1成本与价格成本与价格o 1.3.2基准测试程序基准测试程序o 1.3.3量化设计的基本原则量化设计的基本原则1.3.1成本与价格成本与价格o 商品的标价（价格）由这样一些因素构成商品的标价（价格）由这样一些因素构成n 原料成本、直接成本、毛利和折扣原料成本、直接成本、毛利和折扣o PC的成本和价格的成本和价格 标价 平均销售 25% 折扣 价格 25% 毛利 19% 毛利 17% 直接成本 13% 直接成本 10% 直接成本 100% 原料成本 83% 原料成本
3、62% 原料成本 47% 原料成本 增加 增加 增加 20% 33% 33% 装机部件的成本分布（装机部件的成本分布（2012.11）型号型号价格（元）价格（元）比例比例处理器处理器AMDAMD AthlonAthlon IIII X4X4 7407404804809.0%9.0%主板主板映泰映泰 Hi-Fi-A85WHi-Fi-A85W59959911.2%11.2%显卡显卡华硕华硕 HD7850-DC-1GD5HD7850-DC-1GD51299129924.3%24.3%内存内存威刚万紫千红威刚万紫千红8GB8GB DDR3DDR3 160016002102103.9%3.9%硬盘硬盘希
4、捷希捷 酷鱼酷鱼1TB1TB 单碟单碟4604608.6%8.6%显示器显示器AOCAOC D2357PHD2357PH1599159929.9%29.9%鼠标鼠标赛睿赛睿 KinzuKinzu v2v21691693.2%3.2%键盘键盘雷蛇雷蛇 橘仓金蛛橘仓金蛛 工包版工包版1591593.0%3.0%机箱机箱航嘉航嘉 暗夜奇兵暗夜奇兵1491492.8%2.8%电源电源安钛克安钛克 VPVP 350P350P2292294.3%4.3%总价总价53535353成本成本-时间因素：学习曲线时间因素：学习曲线o 产品价格随时间变化的特性，就是价格随时产品价格随时间变化的特性，就是价格随时间下
5、降的趋势间下降的趋势1.3.2基准测试程序基准测试程序o 性能与测试程序的执行时间相关，那么用什性能与测试程序的执行时间相关，那么用什么做测试程序呢？么做测试程序呢？o 五类测试程序五类测试程序n 真实程序真实程序n 修正的（或者脚本化）应用程序修正的（或者脚本化）应用程序n 核心程序核心程序n 小测试程序小测试程序n 合成测试程序合成测试程序o 测试程序包测试程序包(组件组件, benchmark suites)n 选择一组各个方面有代表性的测试程序组成选择一组各个方面有代表性的测试程序组成n 尽可能全面地测试了一个计算机系统的性能尽可能全面地测试了一个计算机系统的性能 测试程序包：测试程序
6、包：www.SPEC.orgo 基于基于NUIX，诞生于，诞生于20世纪世纪80年代年代o 由真实程序和核心程序构成由真实程序和核心程序构成o 采用采用C和和Fortran两种语言，后增加两种语言，后增加C+o 包括整数部分包括整数部分SPECint和浮点部分和浮点部分SPECfpo 主要版本包括主要版本包括SPEC89、SPEC92、SPEC95、SPEC2000和和SPEC2006等等n SECP2006功能进一步细化功能进一步细化o 台式计测试：台式计测试：SPEC CPU2000o 图像测试：图像测试：SPECviewperf, SPECapco NFS性能测试：性能测试：SPECSF
7、So Web服务测试：服务测试：SPECWebSPEC CPU2006o SPEC2006有有12个整数程序个整数程序n 9个个C程序程序n 其它是其它是C+程序程序o 浮点包中有浮点包中有n 6个个Fortrann 4个个C+n 3 个个Cn 4个个C和和Fortran混合程序混合程序其它测试包其它测试包o TPC-xn 测量事务处理、排队系统、决策支持、数据库测量事务处理、排队系统、决策支持、数据库应用等的性能应用等的性能n 1985年发布第一个年发布第一个TPC测试程序测试程序TPC-A，并，并先后发布多个修改版本并补充了四个不同的测先后发布多个修改版本并补充了四个不同的测试程序，构成试
