Производительность ЭВМ напрямую зависит от скорости выполнения команд. Эта скорость варьируется в зависимости от сложности команды. Один из основных показателей производительности — время выполнения операции суммирования. Важно отметить, что объем работы, выполненной в одном цикле команды, зависит от формата слова ЭВМ.
Например, большая ЭВМ может работать в семь раз быстрее, чем большая мини-ЭВМ. Это означает, что при сравнении этих двух типов машин, большая ЭВМ окажется значительно производительнее. Конкретно, она может обрабатывать в четыре раза больше данных за время, в 15 раз меньшее, чем у микро-ЭВМ.
При сравнении производительности ЭВМ следует учитывать два дополнительных фактора:
- Увеличенное время выполнения команд в микропроцессорах (МП) из-за меньшего формата слова и замедленной адресации.
- Развитые системы команд в больших ЭВМ.
Время суммирования — это время, необходимое для сложения содержимого двух регистров, без обращения к памяти. Однако, для получения операндов из памяти необходимо сформировать адреса. В МП с ограниченной разрядностью шины данных это происходит менее эффективно, что увеличивает время выполнения операции.
Сложность и количество команд ЭВМ также влияют на её возможности. Допустим, для выполнения операции вычитания:
Функция: Z = X – Y
На ЭВМ I (с командой вычитания) операция выполняется одним циклом: Z = X – Y.
Однако на ЭВМ II (без команды вычитания) потребуются два цикла: W = -Y; Z = X + W. Это увеличивает время выполнения операции вдвое.
Большие ЭВМ часто оснащены командами деления и умножения, чего не скажешь о малых ЭВМ. Отсутствие этих команд значительно снижает производительность малых машин.
Количество доступных команд и среднее время их выполнения связаны с форматом слова ЭВМ. Число возможных команд определяется количеством бит, отведенных для кодирования операций. Большие ЭВМ с форматом слова большего размера могут использовать 7-8 бит для кодирования операций, оставляя остальные биты для адресации данных. Меньшие ЭВМ, со словом меньшего формата, вынуждены использовать дополнительные слова в памяти программ для обеспечения широкого набора команд. Это приводит к частому обращению к памяти и увеличению времени выполнения команд.