平成24年度 春期 午前 問12
コンピュータ構成要素
CPIに関する問題
同じ命令セットをもつコンピュータ A と B がある。それぞれの CPU クロック周期,及びあるプログラムを実行したときの CPI(Cycles Per Instruction)は,表のとおりである。そのプログラムを実行したとき,コンピュータ A の処理時間は,コンピュータ B の処理時間の何倍になるか。
| CPU クロック周期 | CPI コンピュータ A | 1 ナノ秒 | 4.0 コンピュータ B | 4 ナノ秒 | 0.5
- ア1/32
- イ1/2
- ウ2
- エ8
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✓ これが正解ウ2
解説
一命令の時間の比を取ると二倍になります。
一つの命令に掛かる時間は、クロック周期と CPI を掛け合わせた値です。表のコンピュータAは周期が一ナノ秒で CPI が四ですから、一命令あたり四ナノ秒になります。コンピュータBは周期が四ナノ秒で CPI が零点五ですので、一命令あたり二ナノ秒です。同じ命令セットで同じプログラムを実行しますから、実行する命令の数は両方で等しく、処理時間の比を取ると命令数は約されて消えます。したがって比は一命令あたりの時間の比そのもので、四ナノ秒を二ナノ秒で割った二倍です。設問が問うているのはコンピュータAの処理時間がコンピュータBの何倍かですから、割る向きを取り違えないことも要点になります。命令数が与えられていないのは、比を取るときには不要だからです。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア1/32:クロック周期の比と CPI の比を別々に取り、片方だけ向きを逆にして掛け合わせると出てくる値です。一命令の時間は周期と CPI の積ですので、掛けてから比を取ります。
- イ1/2:割る向きを入れ替えた値です。設問はコンピュータAの処理時間がコンピュータBの何倍かを問うていますので、Aの一命令の時間をBの一命令の時間で割ります。
- エ8:CPI の比だけを見た値です。クロック周期はコンピュータごとに異なりますから、周期を掛けずに CPI だけで比べると、周期の違いが抜け落ちてしまいます。
出典:平成24年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問12
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