Die Instruktionen pro Sekunde (kurz IPS, von ), meist als Millionen Instruktionen pro Sekunde (MIPS, von engl. oder ) 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.
Hohe IPS-Werte erreichen Prozessoren vor allem mit sehr einfachen Befehlen zur Ganzzahl- oder Logikrechnung. Für viele Berechnungen ist jedoch die Rechenleistung mit Gleitkommazahlen maßgebend, für die es die ähnliche Maßeinheit „FLOPS“ gibt (Floating Point Operations Per Second – Gleitkomma-Befehle pro Sekunde).
Teilweise gilt die Kennzahl der Instruktionen pro Sekunde als veraltet. So gibt etwa Intel an, die Leistung von Xeon-Prozessoren werde üblicherweise in FLOPS, bestimmten Benchmarks und Workloads gemessen, nicht mehr in MIPS.
Übersicht Da Maschinensprachen von Prozessortypen unterschiedlicher Architektur (wie z. B. x86 und PowerPC) oft stark differierende Befehlssätze aufweisen, ist ein Vergleich reiner MIPS-Zahlen meist nur beschränkt aussagekräftig. Nimmt man ähnliche Funktionen als Referenz, sind die Unterschiede weitaus größer als durch die MIPS-Werte dargestellt. Beispielsweise ist die „Ganzzahl-Multiplikation zweier Register“ eines Intel 8080 oder Zilog Z80 eine 8 bit × 8 bit = 16 bit -Operation, bei modernen Prozessoren jedoch eine 64 bit × 64 bit = 128 bit -Rechnung, die auf einem Intel 8080 über 10.000 Takte dauern würde.
Für manche Einsatzgebiete, in denen vor allem Ganzzahlen, Texte, Datentransport oder Verwaltungsaufgaben anfallen, können IPS-Angaben jedoch durchaus eine grobe Einschätzung der Leistungsfähigkeit eines Systems für diese Zwecke bedeuten; Beispiel sind Web-, File- und Datenbank-Server, Router, Gerätesteuerungen, Smartphones.
Beispielwerte
+ Zeitachse MIPS-EntwicklungComputer Speed Claims 1980 to 1996CPU MIPS Taktfrequenz JahrIntel 8080 0,1 1974Z80 0,625 2,5 MHz 1974Motorola 68000 1 8 MHz 1979Motorola 68020 4 20 MHz 1984ARM2 4 8 MHz 1986Motorola 68030 11 33 MHz 1987ARM3 12 25 MHz 1989Motorola 68040 44 40 MHz 1990Intel 486DX 54 66 MHz 1992DEC Alpha 21064 EV4 300 150 MHz 1992Motorola 68060 88 66 MHz 1994ARM 7500FE 35,9 40 MHz 1996Atmel AVR 10 10 MHz1996PowerPC G3 671 366 MHz 1997Zilog eZ80 80 50 MHz 1998ARM10 400 300 MHz 1999Pentium 3 1.354 500 MHz 1999Athlon FX-57 8.400 2,8 GHz2005Athlon FX60 18.938 2,6 GHz2006Xeon Harpertown 93.608 3 GHz2007ARM Cortex-A15 35.000 2,5 GHz2010AMD Phenom II X6 1100T 78.440 3,3 GHz2010AMD FX-8150 108.890 3,6 GHz2011Intel Core i7 2600K 128.300 3,4 GHz2011Intel Core i7 5960X 336.000 3,0 GHz 2014
Berechnung Die Leistung , ausgedrückt in Instruktionen pro Sekunde, wird durch
[L] = IPS
berechnet, wobei die Taktzykluslänge und die durchschnittliche Anzahl von Zyklen ist, die der Rechner zum Ausführen einer Instruktion benötigt.
Vielfache der Maßeinheit 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.
DMIPS Ein nach dem Dhrystone-Benchmark ermittelter MIPS-Wert.
Trivia Aufgrund der problematischen Vergleichbarkeit von IPS-Werten über Architektur-Grenzen 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.
Siehe auch BogoMips Instructions per Cycle
Einzelnachweise
Kategorie:EDV-Benchmark Kategorie:Maßeinheit (Informationstechnik)