1. Sean las máquinas M1, con un reloj de 40 MHz, y M2 con un reloj de 50 MHz. Consideremos los siguientes programas S1 y S2: Programa S1 S2 #Instrucciones M1 Tiempo M1 2*108 10 segundos 3 segundos 107 #Instrucciones M2 1,6*108 4*108 Tiempo M2 5 segundos 4 segundos Calcular el CPI para los dos programas para las dos máquinas. 2. Supongamos ahora que ambas máquinas M1 y M2 son implementaciones del mismo ISA (el AP-ISA). Existen cuatro tipos de instrucciones en el ISA, y estos son las medias para cada tipo de instrucción para cada máquina. Clase A B C D A B C D Máquina M1 M1 M1 M1 M2 M2 M2 M2 CPI de la clase 1 2 3 4 2 2 4 4 Definamos el rendimiento de pico como la frecuencia más rápida a la que una máquina podría ejecutar una secuencia de instrucciones seleccionadas para maximizar esa frecuencia. Calcular los rendimientos de pico de ambas máquinas en instrucciones por segundo. 3. Calcular el rendimiento de M1 y M2 para el programa EQ, en el cual la mezcla de instrucciones por clase está distribuida uniformemente (25% por clase). 4. ¿Cuál debería ser la frecuencia de reloj de la máquina mas lenta en EQ para igualar a la mas rápida?. 5. Analizar el rendimiento de las siguientes máquinas, una con hardware especializado para operaciones de coma flotante y otra sin él. Para ello, considerar la mezcla del siguiente programa P: Operación Multiplicación en coma flotante Suma en coma flotante División en coma flotante Instrucciones de aritmética entera % 10% 15% 5% 70% La máquina MFP tiene el hardware especializado de coma flotante, y la cantidad de ciclos que toma cada instrucción es la siguiente: Operación Multiplicación en coma flotante Suma en coma flotante División en coma flotante Instrucciones de aritmética entera # Ciclos 6 4 20 2 La máquina MNFP no tiene el hardware especializado y por lo tanto debe implementarlas en software. Todas las instrucciones de aritmética entera tardan dos ciclos de reloj. La cantidad de instrucciones de aritmética entera necesarias para implementar las operaciones de coma flotante están en la siguiente tabla: Operación Multiplicación en coma flotante Suma en coma flotante División en coma flotante # Inst 30 20 50 Suponiendo un reloj de 100 MHz para ambas máquinas, calcular el rendimiento en MIPS nativos para las dos para el programa P. 6. Si la máquina MFP ejecuta 300.000.000 de instrucciones para el programa P, calcular la cantidad de instrucciones que ejecutaría MNFP. ¿Cuál debería ser la frecuencia de reloj de MFNP para igualar en rendimiento a MFP sobre P?