エンベデッドシステムスペシャリスト試験 令和5年度 秋期 午前II 問2

【正解】ウ

表から、整数演算命令は10ナノ秒で出現頻度50％、移動命令と分岐命令はそれぞれ40ナノ秒で出現頻度30％、20％です。命令ミックス全体の平均命令実行時間は、出現頻度で重み付けして求めます。

10×0.50＋40×0.30＋40×0.20 ＝5＋12＋8 ＝25ナノ秒

したがって、1秒間に実行できる命令数は、 1÷（25×10の－9乗）＝40×10の6乗命令／秒 となります。MIPSは1秒当たりに実行できる百万命令の単位なので、処理性能は40MIPSです。よって、ウが正解です。

アの11MIPSは誤りです。11MIPSなら平均命令実行時間は約90.9ナノ秒となり、表から求めた25ナノ秒と一致しません。

イの25MIPSは誤りです。25は加重平均で得られた命令実行時間の数値であり、単位はナノ秒です。これをそのままMIPSとすることはできません。

エの90MIPSは誤りです。各命令の実行時間10、40、40を単純に加えると90になりますが、命令の出現頻度を反映しておらず、処理性能にも換算していません。

【ポイント】 命令ミックスでは、まず「実行時間×出現頻度」の合計から平均命令実行時間を求めます。 平均実行時間がTナノ秒なら、処理性能は1000÷T MIPSです。 時間とMIPSを取り違えないよう、計算途中にも単位を付けると安全です。