令和3年度 春期 午前Ⅱ 問22

✓ これが正解イ2.8

解説

平均 CPI 2.8 × 100 万命令 × 1 ナノ秒で 2.8 ミリ秒です。

実行時間は、命令数×平均 CPI でクロック数を出し、それをクロック周波数で割って求めます。平均 CPI は、各命令の CPI に構成比率を掛けて足し合わせた値で、3×0.2＋5×0.2＋2×0.6＝0.6＋1.0＋1.2＝2.8 です。全体のクロック数は 1,000,000×2.8＝2,800,000 クロックです。クロック周波数 1 GHz は 1 秒間に 10 億クロックなので、1 クロックは 1 ナノ秒です。したがって実行時間は 2,800,000×1 ナノ秒＝2.8 ミリ秒です。命令数、平均 CPI、1 クロックの時間の三つを掛け合わせる形で覚えておくと、単位の換算でも迷いません。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• ア0.4：0.4 ミリ秒は、表の CPI と構成比率をどう組み合わせても、この条件からは導けない値です。平均 CPI 2.8 に 100 万命令を掛けた 280 万クロックを 1 GHz で換算すると 2.8 ミリ秒であり、0.4 にはなりません。
• ウ4.0：4.0 ミリ秒は、浮動小数点加算と乗算の CPI 3 と 5 の単純平均 4 を、全命令の CPI として使った場合の値です（1,000,000×4×1 ナノ秒）。構成比率で重み付けしておらず、整数演算の CPI 2 も無視しています。
• エ28.0：28.0 ミリ秒は、正しい値の 10 倍です。例えばクロック周波数を 100 MHz（1 クロック 10 ナノ秒）として計算すると、2,800,000×10 ナノ秒＝28 ミリ秒となり、この値になります。周波数の換算で桁を取り違えた形です。