1GHzのクロックで動作するCPUがある。
このCPUは,機械語の1命令を平均0.8クロックで実行できることが分かっている。
このCPUは1秒間に平均何万命令を実行できるか。
正答4
解説
正解は4です。
クロック周波数と1命令あたりの平均クロック数(CPI:Cycles Per Instruction)から、1秒間の命令実行数を求める問題です。
【計算】
1GHz は1秒間に 10^9 回のクロックです。
1命令に平均0.8クロックかかるので、命令数は 10^9 ÷ 0.8 です。
10^9 ÷ 0.8 = 1.25 × 10^9 命令です。
1万は 10^4 なので、1.25 × 10^9 ÷ 10^4 = 125,000 万命令です。
【選択肢別解説】
1:× 125では桁が足りません。
1.25 × 10^9 命令を万単位で表すと、125ではなく125,000です。
2:× 250にはなりません。
正しい命令数は1.25 × 10^9 命令で、万単位にすると125,000です。
250は桁も数字もこの値と合いません。
3:× 80,000は、10^9 に0.8を掛けた値(8億命令)を万単位にしたものです。
CPIでは割る必要があります。
4:○ 10^9 ÷ 0.8 = 12億5千万命令であり、125,000万命令になります。
【ポイント】
MIPS(Million Instructions Per Second)値は、クロック周波数 ÷ CPI で求めます。
この問題では 1,250 MIPS です。
CPIが1未満なのは、複数の命令を並行して実行するスーパスカラなどの技術によるものです。