计算机系统性能

2.2　计算机系统性能

不同用途的计算机，对不同部件的性能指标要求也有所不同。例如，对于用作科学计算为主的计算机，其对主机的运算速度要求很高；对于用作大型数据库处理为主的计算机，其对主机的内存容量、存取速度和外存储器的读写速度要求较高；对于用作网络传输的计算机，则要求有很高的I/O速度，要有高速的I/O总线和相应的I/O接口。因此全面衡量一台计算机的性能要考虑多种指标，并且不同的用途所侧重的方面不同。下面从普遍应用的角度，介绍几种主要的性能指标。

（1）运算速度

计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数，单位为每秒百万条指令（简称M IPS）或者每秒百万条浮点指令（简称MFPOPS）。它们都是用基准程序来测试的。影响运算速度的有如下几个主要因素:

①CPU的主频。指计算机的时钟频率，主频率越高，CPU的工作节拍越快，因此它在很大程度上决定了计算机的运算速度。例如，Intel公司的CPU主频最高已达3.20GHz以上。

②字长。CPU字长是指CPU一次所能处理的位数，是CPU进行运算和数据处理的最基本、最有效的信息位长度。CPU的字长越长，表明CPU所能处理的数据的精度越高，并且处理速度越快。微型计算机的字长，已从8位、16位发展到现在的32位、64位。

③指令系统的合理性。每种机器都设计了一套指令，一般均有数十条到上百条，例如，加、浮点加、逻辑与、跳转等，组成了指令系统。

（2）主存储器的指标

①存取速度。内存储器完成一次读（取）或写（存）操作所需的时间称为存储器的存取时间或者访问时间。而连续两次读（或写）所需的最短时间称为存储周期。对于半导体存储器来说，存取周期约为几十到几百ns（10^-9秒）。

②存储容量。存储容量一般用字节（Byte）数来度量。PC机的内存储器已由286机配置的1MB，发展到现在P4（奔腾4）配置256MB、512MB，甚至2GB以上。内存容量的加大，对于运行大型软件十分必要，否则会感到慢得无法忍受。

（3）外存储器的容量

外存储器容量通常是指硬盘容量（包括内置硬盘和移动硬盘）。外存储器容量越大，可存储的信息就越多，可安装的应用软件就越丰富。目前，硬盘容量一般为10 G～60 G，有的甚至已达到120 G。

（4）所配置的I/O设备及性能指标

I/O设备配置也是影响整个系统性能的重要因素。

以上只是衡量计算机系统的一些主要指标，除此之外，衡量计算机系统的性能指标还包括计算机系统的可靠性、可用性、可维护性，以及系统软件配置情况等。另外，各项指标之间也不是彼此孤立的，在实际应用时，应该把它们综合起来考虑，而且还要遵循“性能价格比”的原则。