硬件性能评估指标-DMIPS、MFLOPS、MAC、TOPS

硬件性能评估指标-DMIPS、MFLOPS、MAC、TOPS

1. DMIPS（Dhrystone Million Instructions Per Second）：

   • DMIPS用于衡量计算机系统的整体指令执行性能，通常关注整数操作。它基于Dhrystone基准测试来计算，该测试主要包含整数运算和控制流程操作。
   • DMIPS的计算方式是将Dhrystone测试的执行速度（每秒执行多少次Dhrystone测试）除以一百万，以获得每秒执行的百万指令数(因为DMIPS指的是每秒处理几百万指令-Million Instructions)。
   • DMIPS不考虑浮点数操作，因此它不能准确地反映计算机系统的浮点数性能。

     一般芯片都有 DMIPS/MHz 信息，如下图：

     

     比如 ARM Cortex-A72 架构为 4.7DMIPS/MHz，那么DMIPS为：

     • 双核A72架构，主频为2.0GHz的CPU(也有1.5GHz的，由厂家设置，因为功耗之类的原因？)，DMIPS：2 * 2GHz * 4.7DMIPS/MHz = 18.8kDMIPS。

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       比如 ARM Cortex-A55 架构为 2.7DMIPS/MHz，那么DMIPS为：

       • 八核A55架构，主频为1.2GHz的CPU，DMIPS：8 * 1.2GHz * 2.7DMIPS/MHz = 25.92kDMIPS。

       • FLOPS（Floating-Point Operations Per Second）：

         • FLOPS用于衡量计算机系统的浮点数运算性能，主要关注浮点数操作，如加法、乘法和除法。

         • FLOPS主要用于评估计算机在科学计算、图形处理、模拟等需要大量浮点数运算的应用中的性能。

         • MAC（Multiply-Accumulate） 或 MADDs（Multiply-Add）：

           • MAC是一种常用于衡量计算机系统性能的浮点数运算指标，特别在数字信号处理（DSP）(因为信号处理计算一般都是乘加计算)和机器学习领域中经常使用。MAC操作包括乘法和累加运算，通常表示为C = A * B + C，其中A和B是输入数据，C是累加结果。
           • MAC操作通常在矩阵乘法、卷积等计算密集型应用中广泛使用。

             比如 P6 DSP 的 MAC 数为 256MAC/cycle(int8, 64路int8并行)，16MAC/cycle(float, 8路float并行)，则其在800MHz时，算力为：

             • 800MHz * 256MAC/cycle = 204.8GMAC/sec (int8)
             • 800MHz * 16MAC/cycle = 12.8GMAC/sec (float)

             • TOPS（Tera Operations Per Second）：

               • TOPS 是每秒执行的兆操作数。

                 TOPS和上面的MAC/sec基本是等价的东西，但由于上面的操作C = A * B + C由两个操作，且这里的单位为兆，所以上面公式转换为以TOPS为单位：

                 • 204.8GMAC/sec = 204.8 * 2 * e-3 = 0.4096TOPS (int8)