Instructions per cycle

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Die Maßeinheit Instructions per Cycle (IPC) bezeichnet die Anzahl der von einem Prozessor in einem Taktzyklus ausführbaren Befehle.

Es handelt sich in der Regel um einen Mittelwert, da die Anzahl der ausgeführten Befehle pro Taktzyklus bei den meisten Prozessorarchitekturen variiert. Einfache Additionen können z.B. schneller ausgeführt werden als eine Menge von Fließkommabefehlen. Zum Berechnen wird meist eine große Anzahl von Befehlen ausgeführt und durch die benötigten Taktzyklen (welche sich aus der Prozessortaktung und der benötigten Zeit ergeben) dividiert.

Konrad Zuses Z1 hatte z.B. einen (ungemittelten) IPC-Bereich von 0,05 bis 1.

Dieser Wert dient als Maßstab für die Effizienz einer Architektur, weil das Produkt aus IPC und Taktfrequenz die Anzahl der pro Sekunde ausgeführten Befehle (Instruktionen pro Sekunde) ergibt. So kann ein Prozessor mit IPC=1 und f=500 MHz theoretisch genauso viele Befehle ausführen wie ein zweiter mit IPC=0.5 und f=1000 MHz. Allerdings schränken Faktoren wie das Pipelining die Vergleichbarkeit erheblich ein.

Zu beachten ist außerdem noch, dass einige Hersteller mit einem „Cycle“ oder „Taktzyklus“ nicht die Periodendauer des Taktsignals, sondern gleich ein Vielfaches davon meinen.

In der Literatur findet man häufig auch das Reziproke, Cycles per Instruction (CPI).