MIPS と クロック周波数の換算方法

質問

プロセッサの処理能力を表すものとして
MIPS　Million Instruction Per Second
クロック周波数　動作のタイミングをとる信号の周波数のこと。
　　　　　　　　1Hzは1秒間に1回

がありますが、両者には何らかの換算方法のようなものはあるのでしょうか？

回答No.2

ARC

MIPSは「1クロックあたりの平均処理命令数」 × クロック周波数
という式で求まるはずです。

「1クロックあたりの平均処理命令数」はCPUごとに異なります。
最近のCPUはどれも、複数の命令を同時に処理することが出来ます。また、命令一つを実行する為には、数クロックから数十クロックの処理時間を必要とします。

それから、実行する命令によっては、「命令AとBは同時に実行できない」とか「命令Aの処理結果によっては、現在計算中の命令を破棄して、それらを再計算させなければならない」などといったことが起こります。

ですから、CPUのスペック表に書かれているMIPS値は「典型的な使用状態における平均値」であり、実際のMIPS値は、そのときの使用状況によって異なってくるわけです。

お礼

＞「1クロックあたりの平均処理命令数」はCPUごとに異なります
なるほど。これでは汎用の換算式は難しいですね。「平均」というところもミソだし……。PenIIIとG4を同一クロックだから処理性能が同じ、といえない理由もここにあるんですね。RISCとCISCでも違うだろうし。

色々調べていたら、「CPU i486(100MHz)=70MIPS相当」という文章が見付かりました。100,000,000Hz=70,000,000IPS なので、「i486」に関しては1Hzに平均0.7回の命令を実行できる、ということになりそうです。
でも、これも使用状況によって変わるということですね。
ありがとうございました。

回答No.1

toysmith

「公式」のような換算方法はありません。

例えばIBMのPowerプロセッサは動作クロック数よりもMIPS値の方が大きい値となります。
類似のアーキテクチャを持つPowerPCとPowerに共通する換算方法は実現可能かもしれませんが、アーキテクチャの違うプロセッサには適用できません。

補足

回答どうもありがとうございます。
＞例えばIBMのPowerプロセッサは動作クロック数よりも
＞MIPS値の方が大きい値となります。
の意味がよくわからないのですが……。

クロック周波数＝MIPS値×0.xxx

のような公式設定は（別系統のプロセッサでは）不可能ということですか？