クロック周波数が1GHzのCPUがある。
このCPUの命令種別が,表に示す二つから成っているとき,処理能力は約何MIPSか。
命令種別|実行時間(クロック)|出現頻度(%)/命令1|10|60/命令2|5|40
正答3
解説
正解は3です。
MIPS(Million Instructions Per Second)は、1秒間に実行できる命令数を百万単位で表した性能指標です。
命令の出現頻度で重み付けした平均クロック数を求め、1命令の平均実行時間を計算します。
【計算】
平均クロック数は、10×0.6+5×0.4=6+2=8クロックです。
1GHzのCPUでは、1クロックは1ナノ秒です。
1命令の平均実行時間は、8×1ナノ秒=8ナノ秒です。
1秒間の命令数は、1秒÷8ナノ秒=1.25×10⁸命令です。
百万単位にすると、1.25×10⁸÷10⁶=125MIPSです。
【選択肢別解説】
1:× 34MIPSは、平均クロック数の計算と合いません。
正しくは平均8クロックから125MIPSになります。
2:× 100MIPSは、平均を10クロックとした値です。
命令2は5クロックなので、平均は8クロックです。
3:○ 出現頻度で重み付けした平均8クロックから、1GHz÷8=125MIPSになります。
4:× 133MIPSは、平均を約7.5クロックとした値です。
命令の出現頻度の重みを正しく反映すると8クロックです。
【ポイント】
MIPS値は「クロック周波数÷平均クロック数(CPI)」で求められます。
CPI(Cycles Per Instruction)は、命令ごとのクロック数を出現頻度で加重平均した値です。