平成29年度 春期 午前 問8
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
平均で七クロックかかるので、七百を割って百 MIPS です。
MIPS は、一秒間に何百万個の命令を実行できるかを表します。求めるには、まず一命令あたりの平均クロック数を出しました。命令ごとのクロック数に、出現する割合を掛けて足し合わせます。レジスタどうしの演算は四クロックで、三割を占めていました。掛けると一・二になります。主記憶との演算は八クロックで六割なので、四・八でした。分岐は十クロックで一割なので、一・〇になります。三つを足すと、平均は七クロックちょうどでした。次に、一秒あたりのクロック数を平均で割ります。七百メガヘルツは、一秒に七億回の刻みという意味です。七億を七で割ると、一億個の命令になりました。百万を単位に数え直すので、百 MIPS です。割合を掛けてから足す順が肝心でした。割合で重みを付けてから割る、という順が勘所でした。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア10:十は、分岐の命令が要する十クロックという数そのものです。表に並んだ数を、そのまま答えの位置に置いた形でした。クロック数と、一秒間にこなせる命令の数は別の量です。しかも出現する割合はわずか一割でした。全体の平均は七クロックです。割る計算がまだ済んでいません。
- イ50:五十は、平均クロック数を十四と見たときの値です。七百を十四で割ると、ちょうどこの数になります。実際の平均は七クロックでした。重みを付けた三つの積を足し直せば確かめられます。平均を倍に見積もると、答えは半分になります。単位をそろえる手のほうは正しく踏めています。
- ウ70:七十は、七百を十で割った値です。割る相手として、分岐の命令の十クロックを選んでいます。割るべきは出現率で重みを付けた平均のほうでした。十クロックの命令は、全体の一割しか占めません。平均の七で割れば百になります。割る数を取り違えました。
出典:平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問8
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