Cálculo del IPCEdit
El cálculo del IPC se realiza ejecutando un fragmento de código, calculando el número de instrucciones a nivel de máquina necesarias para completarlo y, a continuación, utilizando temporizadores de alto rendimiento para calcular el número de ciclos de reloj necesarios para completarlo en el hardware real. El resultado final viene de dividir el número de instrucciones por el número de ciclos de reloj de la CPU.
El número de instrucciones por segundo y de operaciones en coma flotante por segundo de un procesador puede derivarse multiplicando el número de instrucciones por ciclo por la velocidad de reloj (ciclos por segundo dados en hercios) del procesador en cuestión. El número de instrucciones por segundo es un indicador aproximado del rendimiento probable del procesador.
El número de instrucciones ejecutadas por reloj no es una constante para un determinado procesador; depende de cómo el software concreto que se ejecuta interactúa con el procesador y, de hecho, con toda la máquina, especialmente con la jerarquía de memoria. Sin embargo, algunas características de los procesadores tienden a dar lugar a diseños con valores de IPC superiores a la media: la presencia de múltiples unidades aritméticas lógicas (una ALU es un subsistema del procesador que puede realizar operaciones aritméticas y lógicas elementales) y canalizaciones cortas. Cuando se comparan diferentes conjuntos de instrucciones, un conjunto de instrucciones más simple puede dar lugar a una cifra de IPC más alta que una implementación de un conjunto de instrucciones más complejo utilizando la misma tecnología de chip; sin embargo, el conjunto de instrucciones más complejo puede ser capaz de lograr un trabajo más útil con menos instrucciones. Por ello, comparar las cifras de IPC entre diferentes conjuntos de instrucciones (por ejemplo, x86 frente a ARM) no suele tener sentido.
Factores que rigen el IPCEdit
Un determinado nivel de instrucciones por segundo puede lograrse con un alto IPC y una baja velocidad de reloj (como el AMD Athlon y los primeros Core Series de Intel), o a partir de un bajo IPC y una alta velocidad de reloj (como el Intel Pentium 4 y, en menor medida, el AMD Bulldozer). Ambos son diseños de procesador válidos, y la elección entre ambos suele estar dictada por la historia, las limitaciones de ingeniería o las presiones de marketing. Sin embargo, un IPC alto con una frecuencia alta siempre dará el mejor rendimiento.