【算力理解】MIPS/DMIPS/MFLOPS 理解

ARM 处理器 MIPS/DMIPS/MFLOPS 理解

前言
MIPS(Million Instructions Per Second)
DMIPS(Dhrystone Million Instructions executed Per Second)
FLOPS：Floating-point Operations Per Second
TOPS: Tera Operations Per Second
NVIDIA T4显卡性能
其他显卡性能
ARM处理器比较 Cortex-A 系列
ARM处理器比较 Cortex-M 系列

前言

现在随着计算机使用了多级流水线结构，取指、译码、执行等并行方式，单纯使用频率确定性能不太合理，所以采用计算性能来测定cpu性能比较合理，主要有MIPS，DMIPS和FLOPS三个主要概念。

MIPS(Million Instructions Per Second)

MIPS(Million Instructions Per Second)：字面理解为百万条指令/秒，即每秒执行百万级指令数。这是衡量CPU速度的一个指标。像是一个Intel 80386 电脑可以每秒处理3百万到5百万机器语言指令，既我们可以说80386是3到5MIPS的CPU。MIPS只是衡量CPU性能的指标。

DMIPS(Dhrystone Million Instructions executed Per Second)

Dhrystone是测量处理器运算能力的最常见基准程序之一，常用于处理器的整型运算性能的测量。Dhrystone是一种整数运算测试程序。

FLOPS：Floating-point Operations Per Second

表示CPU的每秒执行的浮点运算次数，主要用于衡量计算机的浮点运算能力。

1 MFLOPS = 10^6 FLOPS
1 GFLOPS = 10^9 FLOPS
1 TFLOPS = 10^12 FLOPS
1 PFLOPS = 10^15 FLOPS

TOPS: Tera Operations Per Second

处理器每秒钟可进行10^12操作，包括整数的运算和浮点数运算，和FLOPS有一定差别。

NVIDIA T4显卡性能

NVIDIA T4显卡性能：https://www.nvidia.com/en-us/data-center/tesla-t4/
说明了FP32的浮点运算为 8.1TFLOPS，但是用INT4的整数运算时，可达到 260 TOPS

参数	数值
TURING TENSOR CORES	320
NVIDIA CUDA® CORES	2,560
SINGLE PRECISION PERFORMANCE	8.1 FP32 TFLOPS
MIXED PRECISION (FP16/FP32)	65 FP16 TFLOPS
INT8 PRECISION	130 INT8 TOPS
INT4 PRECISION	260 INT4 TOPS

其他显卡性能

产品	性能
谷歌 Cloud TPU v3	420 TFLOPS
华为昇腾910	256 TFLOPS
Groq TSP	250 TFLOPS
NVIDIA Tesla V100 GPU	125 TFLOPS
Intel Movidius	100 GFLOPS
Intel 10代酷睿	1.12 (FP32)TFLOPS 2.25(FP16)TFLOPS
地平线 Sunrise	4 TOPS
高通骁龙865	15 TOPS
高通骁龙855	7 TOPS

ARM处理器比较 Cortex-A 系列

Core	Architecture	bits	I-Cache	D-Cache	DMIPS/MHz
ARM11	v7-A	32	4-64K	4-64K	1.25
Cortex-A5	ARMv7-A	32	4-64K	4-64K	1.57
Cortex-A7	ARMv7-A	32	8-64K	8-64K	1.9
Cortex-A8	ARMv7-A	32	16-32K	16-32K	2.0
Cortex-A9	ARMv7-A	32	16-64K	16-64K	2.5
Cortex-A12	ARMv7-A	32	-	-	3.5
Cortex-A15	ARMv7-A	32	32K	32K	3.4
Cortex-A17	ARMv7-A	32	32-64K	32K	3.2
Cortex-A32	ARMv8-A	32	8-64K	8-64K	2.3
Cortex-A35	ARMv8-A	32/64	8-64K	8-64K	2.5
Cortex-A53	ARMv8-A	32/64	8-64K	8-64K	2.3
Cortex-A55	ARMv8.2-A	32/64	64K	64K	2.7
Cortex-A57	ARMv8-A	32/64	48K	32K	4.1
Cortex-A72	ARMv8-A	32/64	48K	32K	4.7
Cortex-A73	ARMv8-A	32/64	64K	32-64k	4.8
Cortex-A75	ARMv8.2-A	32/64	64K	64k	5.2
Cortex-A76	ARMv8.2-A	32/64	64K	64k	-

ARM处理器比较 Cortex-M 系列

Core	Architecture bits	DMIPS/MHz	DSP
Cortex-M0	ARMv6M	32	0.9~0.99
Cortex-M3	ARMv6M	32	1.25~1.5
Cortex-M4	ARMv6M	32	1.25~1.52
Cortex-M7	ARMv7-M	32	2.14/2.55/3.23