CPI与时钟频率有关吗？

Question

首先，我为我糟糕的英语道歉。

如果计算机频率变高，我们可以降低 CPI（Clock per Instruction）吗？

我认为 CPI 仅与流水线或 SMT 等计算机结构有关，频率与执行时间（吞吐量）有关，而不与 CPI 有关。

但是前几天我听说更高的频率有助于获得更好的 CPI。 我不能很好地理解他们所说的，但他们说 memory 访问时间可以在频率更高时减少。

我的想法是对的还是我的想法有什么问题？

Answer 1

那是倒退； 对于 40 纳秒的固定 DRAM 访问时间（加上 CPU 内部随频率扩展的一些时间），CPU 频率越高，等待缓存未命中的核心时钟周期就越多，从而损害CPI（使其更高）。

当然，现在人们通常都在谈论 IPC，因为 CPU 是超标量的。 IPC = 1/CPI。 更高的 IPC = 更低的 CPI = 更好。 也许您说有人说 IPC 较低而不是 CPI 较低？

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另外，为了获得更高的时钟速度，您可以使流水线更长。 这伤害了CPI。 请参阅现代微处理器 90 分钟指南！ 有关“速度恶魔”处理器（例如臭名昭著的 Pentium 4）与 Skylake 或 Alpha 21264 等“brainiac”（高 IPC）处理器的一些历史。