Die Zahl für heute: 23,12

In dem heutigen Blog geht es erneut um die CPU-Entwicklung und ich will mal die einzelnen Faktoren auseinander dividieren, um dann auf die ominöse Zahl 23,12 zu kommen und zuletzt mal begründen, warum ich den 32-Bit-Mikroprozessor für das Optimum halte.

Fangen wir mal mit dem Nettoergebnis an. Um wie viel ist die Geschwindigkeit eines Computers seit meinem ersten gestiegen? Nun wenn man es genau nimmt, vom ersten (Ti 99/4a) gibt es kein Benchmark, das heute noch laufen würde, aber es gibt vom Z80 Prozessor der in meinem zweiten Rechner steckte ein Ergebnis des Dhrystone Benchmarks. Der erreichte bei 2,5 MHz 91 Dhrystones, skaliert man das auf 4 MHz so sind es 145, in einem Emulator erreichte ein 3,47 MHz Z80 142 Dhrystones. Normiert wird der Benchmark auf die VAX 11/780 die je nach Literatur bei 1560 bis 1757 liegt. Gängig werden 1757 Dhrystones als 1 Dhyrstone-MIPS zu definiert.
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Dhrystone-MIPS und Transistorcount

Auch heute wieder ein Computerthema auf das ich beim Schreiben gekommen bin, demnach hat nach meinen Recherchen ein Rechner in der Penryn Architektur (Core 2) Geschwindigkeit von bis zu 18.000 MIPS, also Millionen Instruktionen pro Sekunde. Das sind pro Kern (wahrscheinlich auf ein 4-Kernsystem bezogen) bei 3,2 GHz Takt 1,4 Instruktionen pro Sekunde, und auch in der ct‘ hat man bei einer neuen Architektur namens VISC 5,24 DMIPS/Takt, allerdings wahrscheinlich auf zwei Kerne bezogen.

Nun was sind MIPS – es ist die Abkürzung von Millionen Instruktionen pro Sekunde. Das scheint ein einfaches Kriterium zu sein, ist es aber nicht. Zum einen ist es schwer Instruktionen zu zählen. Natürlich kann man ein Benchmark erstellen, denn Assemblerquelltext ansehen und dann vor allem bei Schleifen die Instruktionen zählen, mit den Durchläufen multiplizieren. Doch jenseits künstlicher kleiner Inhalte, bei konkreten größeren Problemen wird das schwer.

Das zweite ist das man ja damit auch Prozessoren und Rechner vergleichen will, und dann wird es schwer weil die Instruktionen verschiedener CPU unterschiedlich mächtig sind. Das sieht man schon bei der x86 Architektur: Eine Instruktion ist eine einfache Register-Register Bewegung von 32 Bit Daten wie „MOV EAX,EBX“ aber auch die kombinierte Addition und Multiplikation von acht Einfach genauen Fließkommazahlen (vfmaddps %ymm0, %ymm1, %ymm2, %ymm3).

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