(FE)H30年秋 問09

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動作クロック周波数が700MHzのCPUで、命令の実行に必要なクロック数と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。

命令の種類命令実行に必要なクロック数出現率(%)
レジスタ間演算430
メモリ・レジスタ間演算860
無条件分岐1010

 10

 50

 70

 100

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正解:エ

解説:
MIPSはCPUの性能評価のひとつで1秒間に何百万命令を実行できるかを表す単位です。また、クロック周波数は1秒間に振幅する回数で700MHzは1秒間に700,000,000回振幅することを意味します。

\(1クロックに掛かる時間=\frac{1}{700,000,000}秒\)

\begin{eqnarray}
命令実行に必要なクロック数&=&(4\times30\%)+(8\times60\%)+(10\times10\%)\\
&=&(4\times0.3)+(8\times0.6)+(10\times0.1)\\
&=&(1.2)+(4.8)+(1.0)\\
&=&7.0回\\
\end{eqnarray}

\begin{eqnarray}
1命令の時間&=&\frac{1}{700,000,000}\times7\\
&=&\frac{7}{700,000,000}\\
&=&\frac{1}{100,000,000}秒\\
\end{eqnarray}

\begin{eqnarray}
1秒間の命令数&=&1\div\frac{1}{100,000,000}\\
&=&1\times\frac{100,000,000}{1}\\
&=&100,000,000命令/秒\\
&=&100,000,000\div1,000,000\\
&=&100MIPS\\
\end{eqnarray}

上記のとおり100MIPSとなりますのでエが正解です。

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