对于单个周期 CPU 执行 ADD 命令需要多少能量
For a Single Cycle CPU How Much Energy Required For Execution Of ADD Command
问题很明显，如标题所述。我想知道这一点。有专家可以帮忙吗？
好的，这将是一个很长的答案，很长以至于我可以写一篇关于它的文章。奇怪的是，我一直在进行与您的问题密切相关的实验——确定现代处理器的每瓦性能。正如 Paul 和 Sneftel 所指出的，今天任何真正的架构都不可能做到这一点。如果您通过计算栅极泄漏和开关电流、电压等，在给定某种硅技术和某种 ALU 设计的情况下仅查看该指令的执行情况，则您可能可以计算出这一点。但这不是一个有用的值，因为有一些东西总是在任何比 8086 更新的处理器中（从硬件的角度来看）继续进行，并且自从流水线首次出现以来，指令还没有被孤立地执行。
今天，我们有多功能ALU、乱序执行、多流水线、超线程、分支预测、内存层次结构等，这与执行一个ADD命令有什么关系？用于执行一个 ADD 命令的能量不同于执行多个 ADD 命令。如果你围绕它包装一个程序，那么它会变得非常复杂。
答案排序：
让我们看看你能做什么。
- 统计测量 运行一次又一次给定的添加。请记住，有许多不同类型的加法，例如整数加法、浮点数、双精度、带进位的加法，甚至还有同步加法 (SIMD) 等等。限制：操作系统和其他应用程序始终存在，但如果您知道如何，您可以 运行 在裸机上；因不同的硬件、硅技术、架构等而异；可能没有用，因为它与现实相去甚远，意义不大；测量设备的限制（使用处理器间 PMU，来自墙上的仪表，插入器插座等）；内存层次结构；还有更多
- 统计测量基于 integer/floating-point/double 的工作负载内核。这开始具有一定的意义，因为它对社区有意义。限制：仍然不真实；仍然因架构、硅技术、硬件等而异；测量设备限制；等等
- 对实际应用进行统计测量。限制：与上述相同，但至少对社区有意义；电源状态在空闲期间发挥作用；潜在的集群问题开始发挥作用。
当我说 "Limits" 时，这只是意味着您需要很好地定义您的答案/实验的约束条件，而不是它没有用。
摘要：可以为一次添加得出一个值，但它不再真正意味着什么。表示任何事物的值要复杂得多，但很有用，需要大量工作才能找到。
顺便说一句，我确实认为这是一个很好且重要的问题 -- 部分原因是它看似简单。
问题很明显，如标题所述。我想知道这一点。有专家可以帮忙吗？
好的，这将是一个很长的答案，很长以至于我可以写一篇关于它的文章。奇怪的是，我一直在进行与您的问题密切相关的实验——确定现代处理器的每瓦性能。正如 Paul 和 Sneftel 所指出的，今天任何真正的架构都不可能做到这一点。如果您通过计算栅极泄漏和开关电流、电压等，在给定某种硅技术和某种 ALU 设计的情况下仅查看该指令的执行情况，则您可能可以计算出这一点。但这不是一个有用的值，因为有一些东西总是在任何比 8086 更新的处理器中（从硬件的角度来看）继续进行，并且自从流水线首次出现以来，指令还没有被孤立地执行。
今天，我们有多功能ALU、乱序执行、多流水线、超线程、分支预测、内存层次结构等，这与执行一个ADD命令有什么关系？用于执行一个 ADD 命令的能量不同于执行多个 ADD 命令。如果你围绕它包装一个程序，那么它会变得非常复杂。
答案排序：
让我们看看你能做什么。
- 统计测量 运行一次又一次给定的添加。请记住，有许多不同类型的加法，例如整数加法、浮点数、双精度、带进位的加法，甚至还有同步加法 (SIMD) 等等。限制：操作系统和其他应用程序始终存在，但如果您知道如何，您可以 运行 在裸机上；因不同的硬件、硅技术、架构等而异；可能没有用，因为它与现实相去甚远，意义不大；测量设备的限制（使用处理器间 PMU，来自墙上的仪表，插入器插座等）；内存层次结构；还有更多
- 统计测量基于 integer/floating-point/double 的工作负载内核。这开始具有一定的意义，因为它对社区有意义。限制：仍然不真实；仍然因架构、硅技术、硬件等而异；测量设备限制；等等
- 对实际应用进行统计测量。限制：与上述相同，但至少对社区有意义；电源状态在空闲期间发挥作用；潜在的集群问题开始发挥作用。
当我说 "Limits" 时，这只是意味着您需要很好地定义您的答案/实验的约束条件，而不是它没有用。
摘要：可以为一次添加得出一个值，但它不再真正意味着什么。表示任何事物的值要复杂得多，但很有用，需要大量工作才能找到。
顺便说一句，我确实认为这是一个很好且重要的问题 -- 部分原因是它看似简单。