进行各种操作近似定时的“典型的台式PC”安诺2010

Question

在文章"Teach Yourself Programming in Ten Years"彼得·诺维格（研究总监，谷歌）上给出了典型的1GHz PC上的各种操作如下近似时机早在2001年：

• 执行单个指令= 1纳秒=（1/1,000,000,000）秒
• 从L1高速缓冲存储器= 2纳秒取字
• 从主存储器= 10纳秒取字
• 从连续的磁盘位置= 200取一个字nanosec
• 获取来自新盘的位置（寻求）= 8000000纳秒= 8毫秒

字将在相应的时序是什么你一个典型的PC桌面安诺2010定义是什么？

Answer 1

缓存和主内存变得更快。磁盘具有更高的顺序带宽。 SSD的寻找时间要低得多。

虽然原始列表非常糟糕，但他将延迟度量（如查找时间）与1 /吞吐量混合在一起（如果您认为可以往返磁盘控制器，即使数据已处于在200ns内不需要磁头移动）。

没有任何延迟真的发生了变化。单指令和L1等待时间实际上比他给出的数字更长，但是您可以获得并行工作的多个指令（流水线）以及从缓存中获取的多个指令，其价格为1。同样，对于磁盘传输，您可以连续获得连续的块，但发出请求后的等待时间没有太大改变，除非您已转移到SSD。

但是，CPU架构已经发生了很大的变化，尽管如此，试图将任何一个数字放在一个数字上都是一种损失。不同的指令需要非常不同的执行时间，并且数据依赖性控制着您看到的吞吐量。缓存行为主要由多核CPU之间的共享成本决定。等等。

Answer 2

我试图从这些定时中获得的主要原因是它们之间的比例差异：内存比直接在CPU上执行代码要慢一个数量级，而且磁盘比这个速度慢几个数量级。

许多开发人员仍然在考虑CPU时间方面的优化。但是，如果有一个高速缓存未命中，给定上述时序，则CPU将空闲至少10个时钟周期。硬页面故障需要800万个时钟周期。这就是为什么优化内存使用率（减少页面错误）和优化数据布局（以减少缓存未命中数）通常比仅关注代码流的任何优化都有更高的回报。