平成30年度 秋期 午前 問9
コンピュータ構成要素
MIPSに関する問題
動作クロック周波数が 700MHz の CPU で,命令実行に必要なクロック数及びその命令の出現率が表に示す値である場合,この CPU の性能は約何 MIPS か。
| 命令の種別 | 命令実行に必要なクロック数 | 出現率(%) |
|---|---|---|
| レジスタ間演算 | 4 | 30 |
| メモリ・レジスタ間演算 | 8 | 60 |
| 無条件分岐 | 10 | 10 |
- ア10
- イ50
- ウ70
- エ100
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✓ これが正解エ100
解説
平均クロック数を先に求めてから、周波数をその値で割ります。
命令ごとに必要なクロック数が違うので、まず出現率で重み付けした平均を求めます。4に0.3を、8に0.6を、10に0.1を掛けて足すと、1.2と4.8と1.0になります。合計は7.0で、これが命令1個あたりに平均して要するクロック数です。動作クロック周波数は1秒あたりのクロック数を表すので、700メガを7.0で割ります。結果は1秒あたり100メガ個の命令、すなわち100という値になります。1秒間に実行できる命令数を百万単位で表した指標を MIPS と呼びます。平均を取らずに特定の命令だけで割ると、実際の性能から外れた値になってしまいます。出現率の合計が100になっていることも、計算に入る前に確かめておきます。同じ指標でも命令の構成が違えば値は動くので、機種の比較には注意が必要です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア10:平均クロック数の7.0をそのまま答えの位に持ってきたか、周波数の桁を取り違えた値です。700を一けた落として70とし、7.0で割るとこの値になります。どちらを分母に置くかを、単位で確かめておきます。
- イ50:平均クロック数を14と見たときに出てくる値です。700を14で割ると、ちょうどこの数になります。実際の平均は7.0クロックでした。重み付けした三つの積を足し直せば確かめられます。平均を倍に取ると、答えはその半分に縮みます。三種類をすべて勘定に入れます。
- ウ70:700を、分岐命令の10クロックで割った値です。割る相手に、出現率の最も低い命令を選んでしまっています。割るべきは重み付けした平均のほうでした。10クロックの命令は全体の1割しか占めません。平均の7.0で割れば100になります。割る数の取り違えです。
出典:平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問9
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