高度情報処理技術者試験・情報処理安全確保支援士試験 令和5年度 春期 午前I 問4
動作周波数1.25GHzのシングルコアCPUが1秒間に10億回の命令を実行するとき、このCPUの平均CPI（Cycles Per Instruction）として、適切なものはどれか。
選択肢を押すと答え合わせができます。
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【正解】イ
CPIはCycles Per Instructionの略で、1命令を実行するために平均何クロックを要するかを表します。動作周波数1.25GHzは、1秒間に1.25×10の9乗回、すなわち12億5千万回のクロックが発生するという意味です。1秒間の実行命令数は10億回なので、平均CPIは次のように求めます。
CPI＝1秒間のクロック数÷1秒間の実行命令数 ＝1.25×10の9乗÷1.0×10の9乗 ＝1.25
したがって、1命令当たり平均1.25クロックを使用することになり、イが適切です。
アの0.8は誤りです。これは実行命令数をクロック数で割った値、すなわち1クロック当たりの平均実行命令数を表すIPCです。IPC＝10億÷12億5千万＝0.8となり、CPIとは逆数の関係です。
ウの2.5は誤りです。CPIが2.5なら、1秒間の実行命令数は12億5千万÷2.5＝5億回となり、問題の10億回と一致しません。
エの10も誤りです。CPIが10なら、1秒間の実行命令数は12億5千万÷10＝1億2千5百万回となります。10億という数値の係数だけをCPIとして扱うことはできません。
【ポイント】 CPIは「クロック数÷命令数」、IPCは「命令数÷クロック数」で求めます。 両者は逆数の関係にあり、単位をそろえて計算することが重要です。
出典：令和5年度 春期 高度情報処理技術者試験・情報処理安全確保支援士試験 午前I 問4
※ 解説は SkillStack 編集部が作成したものです。Web 表示のため、図表の配置や表記を一部改めています。
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