如何比较计算要求？答案

【问题标题】：How can computational requirements be compared?如何比较计算要求？
【发布时间】：2019-03-10 18:48:42
【问题描述】：

计算优化问题的解决方案需要 2 GHz CPU 一小时。在此过程中，没有后台进程，没有使用 RAM，并且 CPU 处于 100% 的容量。

根据这些信息，能否推导出 1 GHz CPU 需要两个小时才能解决同样的问题？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

快速搜索 IPC、频率和芯片架构会告诉你这个话题已经被破坏了很多次。有很多事情可以决定程序的执行速度（甚至根本不需要进入线程），我想到的主要是：

指令集 - 如果一个芯片有乘法指令，则a*b 是原子的。如果没有，您将需要大量原子指令来执行这样的操作 - 速度差异很大，这可以证明使更高频率的芯片更慢。
每秒周期数 - 这是芯片的频率。
每周期指令 (IPC) - 您真正感兴趣的是 IPC*频率，而不仅仅是频率。您可以在一秒钟内执行多少个原子操作。在原子操作数量之后（参见 1），在单线程应用程序上，这可能会像您预期的那样运行（x2 this => x2 更快的程序），但不能保证。

还有很多其他细微差别的技术可以影响这一点，例如最近热门新闻的分支预测。要全面了解书籍/课程可能是更好的资源。

所以，一般来说，没有。如果您要比较两个单核、相同架构的芯片（不太可能），那么可能是的。

【讨论】：

我明白了。想知道这些因素与频率本身相比的大小……在估计 Arduino 的计算时间时，频率是否可以用作经验法则。时间，比如说现代 ThinkPad，是已知的 - 或者我可以预期 >100% 的巨大偏差？
@cheesus 预计会有偏差。当然，您的测试程序有多复杂很重要，但频率本身通常是一个不好的指标，除了几乎相同（架构方面）的芯片。
指令集本身可以产生巨大的影响。