kärnprestanda

Kärnprestanda avser den beräkningskraft som tillhandahålls av en enskild processor-kärna när den kör kod. Den beskriver hur snabbt en kärna kan utföra instruktioner per tidsenhet och påverkas av arkitektur, implementering och körmiljö. Jämfört med total processorprestanda fokuserar kärnprestanda på kapaciteten hos en ensam kärna, medan total prestanda ofta beräknas utifrån hur väl flera kärnor kan arbeta samtidigt.

Mått som används för att beskriva kärnprestanda inkluderar instruktioner per klockcykel (IPC), klockfrekvens och flyttals- eller heltalsoperationer per sekund (till exempel FLOPS eller MIPS). Energiförbrukning per instruktion och prestanda per watt används också för att bedöma effektivitet. Syntetiska benchmark tester och verkliga arbetsbelastningar används för att uppskatta kärnprestanda och jämföra olika arkitekturer.

Kärnans prestanda påverkas av microarkitekturens design: pipeline-längd, ut-ordnad exekution, grenprediktion och spekulativ exekution. Cachehierarki (L1/L2/L3), minneslatens och bandbredd samt förmågan att snabbt komma åt minne påverkar hur snabbt instruktioner kan genomföras. Antalet och typen av kärnor i en modern CPU, inklusive skillnaden mellan högpresterande och energieffektiva kärnor i heterogena lösningar, är också viktigt för prestandanivån.

I praktiken påverkas kärnprestanda av termiska begränsningar och strömhantering, vilket kan justera klockfrekvensen under belastning. Parallellisering och programmerbarhet avgör hur väl mjukvara utnyttjar kärnprestanda. Heterogena arkitekturer kan erbjuda högre prestanda per watt för vissa uppgifter men kräver optimerad mjukvara.

Kärnprestanda används inom CPU-design, marknadsanalyser och benchmarking för att beskriva och jämföra enskilda kärnors kapaciteter och deras bidrag till systemets totala prestanda.