【基本情報技術者試験】平成22年度春期試験・午前
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正解は イ です。
問題を検討していこう。
問題に示されたCPU （プロセッサと呼んでいる）には、3種類の演算命令があり、命令ごとにCPI の値が異なる。構成比率が示されているので、CPIの平均値を求める（※加重平均 CPI）と、3 × 0.2 + 5 × 0.2 + 2 × 0.6 = 2.8CPI になる。 2.8CPIは、1つの命令の実行に 2.8個のクロック信号を使うという意味である。
※加重平均 CPI（Weighted Average CPI）とは、命令ごとに異なる CPI（1命令あたりの平均クロック数）を、各命令が実行される“割合”で重み付けして平均した値のことである。
これら3種類の命令が 1,000,000=106個実行されるので、 2.8 × 106個のクロック信号が必要になる。CPUのクロック周波数は、1GHz = 109である。
109Hzは、1秒間に109個のクロック信号が与えられるという意味である。
2.8 × 106 個のクロック信号が必要な命令を実行するには、$\frac{2.8 × 10^6} {10^9} = 2.8 × 10^{-3}=2.8$ミリ秒の時間がかかる。 正解は、選択肢イである。
この問題を解くときに、クロック数とクロック周波数のどちらでどちらを選べばよいか、悩んだかもしれない。そのような場合には、単純な数値で考えるとよいだろう。たとえば下記のように、 実際にはあり得ない数字だが、すべての命令を実行するのに100個のクロック信号が必要であり、CPUのクロック周波数が10Hz（1秒間に10個のクロック信号）だとしよう。すべての命令の実行に要する時間は、100 ÷ 10 ＝10秒と求められる。
このことから、命令の実行に必要なクロック数をクロック周波数で割れば、実行時間が求められることがわかる。
すべての命令を実行するのに必要なクロック数・・・100個
CPUのクロック周波数・・・10Hz（1秒間に10個のクロック信号）
すべての命令の実行に要する時間・・・ 100 ÷ 10 ＝10秒
（参考）情報処理教科書 出るとこだけ！基本情報技術者［科目A］［科目B］矢沢久雄 （著）翔泳社
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