作為電腦的運算核心和控制核心，CPU（Central Processing Unit）由運算器、控制器、寄存器和實作其之間聯系的數據、控制及狀態的總線構成，決定著電腦運算效能強弱。作為資訊科技產業的核心基礎元器件，CPU的運作可分為四個階段：提取（Fetch）、譯碼（Decode）、執行（Execute）和回寫（Writeback）。
用一句話來概括CPU的運作原理：CPU從記憶體或高速緩沖記憶體中取出指令，將指令放入寄存器，並對指令譯碼、執行指令。
在嵌入式系統行業，用於評價CPU效能指標的標準主要有：
MIPS（Million Instructions Per Second）：
即每秒能夠執行的百萬級機器語言指令數，用於計算系統的秒級處理能力，是衡量CPU速度的一個指標。
DMIPS（Dhrystone MIPS）： 指CPU執行整數運算（Dhrystone）時所表現的相對效能，只適用於評估純量機（對應：向量機）。
FLOPS（Floating-point Operations Per Second）： 表示CPU每秒執行的浮點運算次數，主要用於衡量電腦的浮點運算能力。
CoreMark： 以每秒叠代次數作為效能評價。
MIPS標準
1970年代，小型電腦的效能是透過與VAX MIPS相比較來評估的，指比較與VAX 11/780（市場公認的1 MIPS機器）執行同一工作的執行時間。
MIPS無法在不同的處理器架構下進行比較。由於不是每一條機械指令都能在單周期計算完成，所以計算MIPS的時候會引入一個CPI（Clock cycle per intruction，每條指令的平均時鐘周期數）值。公式如下：
MIPS=指令數/（執行時間*1000000）
MIPS=主頻/（CPI*1000000）
DMIPS標準
在一定意義上，DMIPS也是以VAX 11/780處理器作為標稱值的。
這裏要先引入當今最有代表性的通用跑分處理常式之一，Dhrystone。Dhrystone是由Reinhold P. Weicker在1984年提出來的一個基準測試程式，其主要目的是測試處理器整數運算和邏輯運算的效能。由於VAX 11/780處理器每秒能夠迴圈Dhrystone程式1757次，因此其他處理器每秒鐘執行Dhrystone程式的迴圈次數除以1757即為其 DMIPS值。
在此基礎上，除去工藝、功耗等可能的影響因素，將處理器的DMIPS值除以其頻率，便可得到更能直觀體現處理器微架構設計本身效能的DMIPS/MHz。
MIPS和DMIPS的區別：
MIPS反映的能力——每秒鐘能夠執行的指令集數量，這個能力由CPU的架構、記憶體的存取速度等硬件特性決定；
DMIPS反映的能力——每秒鐘能夠實作的工作數量。
*按字面意思進行理解，MIPS與DMIPS之間似乎存在轉換公式，但經查證，兩者完全是從不同角度來評估CPU效能的，並無直接轉換關系。
*「Dhrystone」名字的由來是相對更早出現的另一個測試CPU浮點計算效能的工具「Wetstone」。「Wetstone」本意為「濕石頭」，Dhrystone則是幹石頭，用於測試CPU的整數計算效能。
FLOPS標準
FLOPS常被用來估算電腦的執行效能，尤其是在使用到大量浮點運算的科學計算領域中。「浮點運算」由於涵蓋所有涉及小數的運算，相較於整數運算會更花時間。當前大部份的處理器中都會配備專用於處理浮點運算的「浮點運算器」（Float Point Unit，FPU），因此FLOPS標準所測量的實際上是FPU執行速度。
CoreMark標準
CoreMark可以理解為與Dhrystone類似的綜合處理器跑分程式，由非營利組織嵌入式微處理器基準評測協會EEMBC的Shay Gla-On於2009年提出，其主要目標是測試處理器核心效能。
*EEMBC：Embedded Micro-processor Benchmark Consortium
CoreMark程式使用C語言寫成，包含如下的運演算法則：列舉（尋找並排序）、數學矩陣操作（普通矩陣運算）、狀態機（用來確定輸入流中是否包含有效數碼）和CRC（Cyclic Redundancy Check，迴圈冗余校驗）。CoreMark具有特定的執行和報告規則，從而可以避免由於所使用的編譯庫不同而導致的測試結果難以比較。因此CoreMark標準被認為比Dhrystone標準更有實際價值。
CoreMark標準以在某配置參陣列合下，單位時間內CoreMark程式的執行次數作為度量標準，其指標單位為CoreMark/MHz。CoreMark數碼越高，意味著效能更高。
參考文獻
[1]顧夢傑. 基於RISC-V指令集架構的通用微控制器設計[D].東華大學,2022.DOI:10.27012/d.cnki.gdhuu.2022.000609.
[2]從效能指標角度看ARM Cortex-M各處理器區別，https:// mp.weixin.qq.com/s/o1am Lyzc8ZO8l59N5F2vyw
[3]效能評估單位說明，https:// zhuanlan.zhihu.com/p/57 1545878
[4]科普總結：Flops、FLOPS、GFLOPS，https:// imgtec.eetrend.com/blog /2020/100048896.html
[5] classic Benchmarks，http://www. roylongbottom.org.uk/cl assic.htm
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