Instruktionen pro Sekunde

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Die Instruktionen pro Sekunde (kurz IPS, von englisch instructions per second), meist als Millionen Instruktionen pro Sekunde (MIPS, von engl. million instructions per second oder mega instructions per second) angegeben, ist eine Maßeinheit für die Rechenleistung von Computern, dabei insbesondere die Leistungsfähigkeit der CPU (siehe auch Computer-Benchmark).

Die Einheit gibt an, wie viele Maschinenbefehle (Instruktionen) ein Mikroprozessor pro Sekunde ausführen kann. 1 MIPS bedeutet, er kann eine Million Maschinenbefehle pro Sekunde ausführen.

Übersicht[Bearbeiten]

Da Maschinensprachen von Prozessortypen unterschiedlicher Architektur (wie z. B. x86 und PowerPC) oft stark differierende Befehlssätze aufweisen (z. B. RISC ggü. CISC), ist ein Vergleich reiner MIPS-Zahlen meist nicht besonders aussagekräftig. Aus diesem Grund wird MIPS vereinzelt auch scherzhaft als „Misleading Information to Promote Sales“ (Irreführende Information zur Verkaufsförderung) oder auch als „Meaningless Indication/Information about Processor Speed“ (Bedeutungslose Angabe/Information zur Geschwindigkeit eines Mikroprozessors) interpretiert.

Zeitachse MIPS-Entwicklung
CPU MIPS / Taktfrequenz Jahr
Intel 8080 0,640 MIPS bei 2 MHz 1974
Motorola 68000 1 MIPS bei 8 MHz 1979
Motorola 68020 4 MIPS bei 20 MHz 1984
ARM2 4 MIPS bei 8 MHz 1986
Motorola 68030 11 MIPS bei 33 MHz 1987
ARM3 12 MIPS bei 25 MHz 1989
Motorola 68040 44 MIPS bei 40 MHz 1990
Intel 486DX 54 MIPS bei 66 MHz 1992
DEC Alpha 21064 EV4 300 MIPS bei 150 MHz[1] 1992
Motorola 68060 88 MIPS bei 66 MHz 1994
ARM 7500FE 35,9 MIPS bei 40 MHz 1996
Atmel AVR 10 MIPS bei 10 MHz 1996[2]
PowerPC G3 671 MIPS bei 366 MHz 1997
Zilog eZ80 80 MIPS bei 50 MHz 1998
ARM10 400 MIPS bei 300 MHz 1999
Pentium 3 1.354 MIPS bei 500 MHz 1999
Athlon FX-57 8.400 MIPS bei 2,8 GHz 2005
Athlon FX60 18.938 MIPS bei 2,6 GHz 2006
Xeon Harpertown 9.368 MIPS bei 3 GHz 2007
ARM Cortex-A15 35.000 MIPS bei 2,5 GHz 2010
AMD Phenom II X6 1100T 78.440 MIPS bei 3,3 GHz 2010
AMD FX-8150 108.890 MIPS bei 3,6 GHz 2011
Intel Core i7 2600K 128.300 MIPS bei 3,4 GHz 2011

Berechnung[Bearbeiten]

Die Leistung \textstyle L, ausgedrückt in Instruktionen pro Sekunde, wird durch

 L=\frac{1}{CPI \cdot T}\quad IPS

berechnet, wobei \textstyle T die Taktzykluslänge und \textstyle CPI die durchschnittliche Anzahl von Zyklen ist, die der Rechner zum Ausführen einer Instruktion benötigt.

Vielfache der Maßeinheit[Bearbeiten]

Wie bei anderen Maßeinheiten auch, so werden die Vielfache einer IPS ebenfalls mit den üblichen Dezimal-Präfixen beschrieben (siehe auch Vorsätze für Maßeinheiten).

Heute üblich ist jedoch noch das „MIPS“ (für Mega-IPS = 106 IPS), da es im Konsumenten-Bereich quasi eine Brücke zwischen den schwächsten und den stärksten Rechenleistungen schlägt. Zunehmend werden jedoch auch die Vielfachen GIPS (für Giga-IPS = 109 IPS) und TIPS (für Tera-IPS = 1012 IPS) verwendet. Letztere jedoch eher bei Hochleistungsrechnern.

Ein mittlerweile nicht mehr gebräuchliches Maß für die Leistungsfähigkeit eines Mikroprozessors ist das „KIPS“ (für Kilo-IPS = 103 IPS). Die Bezeichnung KIPS dient oft auch als Scherzname für von Studenten während ihrer Ausbildung entwickelte Mikroprozessor-Designs.

DMIPS[Bearbeiten]

Ein nach dem Dhrystone-Benchmark ermittelter MIPS-Wert.

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. ftp://137.208.3.70/pub/lib/info/dec/alpha-infosheet.ps.Z
  2. http://www.avrtv.com/2007/09/09/avrtv-special-005/