令和5年度 秋期 午前 問9
コンピュータ構成要素
パイプラインに関する問題
パイプラインの性能を向上させるための技法の一つで,分岐条件の結果が決定する前に,分岐先を予測して命令を実行するものはどれか。
- アアウトオブオーダー実行
- イ遅延分岐
- ウ投機実行
- エレジスタリネーミング
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✓ これが正解ウ投機実行
解説
分岐先を予測して先に実行する技法です。
設問は、パイプラインの性能を上げる技法のうち、分岐条件の結果が決まる前に分岐先を予測して命令を実行するものを選ばせています。分岐命令は、どちらへ進むかが判明するまでに数段の時間がかかります。その間ずっと後続を待たせると流れが途切れて遅くなるため、進みそうなほうを見込んで先に走らせてしまいます。見込みが当たればそのまま進み、外れたときは実行してしまった結果を捨ててやり直します。捨てる手間が生じるので、どちらへ進むかを見込む仕組みの当たり具合が全体の速さを左右します。設問の言い回しがそのまま、この技法のふるまいの説明になっています。正解は投機実行です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- アアウトオブオーダー実行:アウトオブオーダー実行は、命令をプログラムに書かれた順のとおりではなく、必要な値がそろったものから走らせる仕組みです。並べ替えによって空き時間を減らす手当てであり、賭ける対象が違います。
- イ遅延分岐:遅延分岐は、分岐命令の直後に置いた命令を必ず走らせると約束しておき、そこへ分岐の行方に関わらず処理してよい命令を置いて空きを埋める方式です。見込みを立てるのではなく、取り決めで埋めます。
- エレジスタリネーミング:レジスタリネーミングは、同じ格納場所を使い回すことから生じる見かけ上の待ち合わせを、内部で別の格納場所に割り当て直して解く仕組みです。値の依存への手当てであって、分岐への手当てではありません。
出典:令和5年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問9
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