处理器的编程模型
ISA(Instruction Set Architecture)
作为硬件和软件之间的桥梁,将软件编程所需要了解的硬件信息从硬件系统中抽象出来,这样软件人员就可以面向ISA进行编程,开发出的软件不经过修改就可以应用在其他ISA架构的系统上。ISA包括一套指令集和一些寄存器。
处理器的分层模型
处理器被分为三个层次:指令集体系结构(ISA)、处理器微架构和处理器物理实现。ISA是处理器的一个抽象描述,ISA在处理器中的实现被称为微架构,物理实现时具体的实现过程(工艺)。ISA定义处理器能做什么,微架构是设计实现,描述处理器是怎么实现功能的。
硬件指标
性能
(1)时钟基准
MIPS(Millions of Instructions Per Second),MFLOPS(Millions of Floating-point Operations per Second)。MIPS越高,则理论上每秒钟可以执行的指令数也越多,但是由于并行性不强、Cache miss、通信效率、总线冲突等会影响实际值和理论值的差距。
(2)综合基准
用第三代语言(C语言等)编写一个程序,在不同的系统上编译运行,然后测试每次运行所需的时间。如Whestone、Linpack、Dhrystone等
(3)专业评估组织基准
标准性能评估公司(SPEC,Standard Performance Evaluation Corporation)大的CPU套件,用于测试CPU的吞吐量、Cache和存储器访问速度
EMBC(Embedded Microprocessor Benchmark Consortium)
功耗
(1)耗电
(2)制冷
面积
接口
软件指标
(1)软件开发环境
(2)编译器性能:将高级语言转换成处理器能够理解的二进制代码
(3)软件兼容性