基本情報技術者 2009年 春期 午前(科目A) 問09
問題文
平均命令実行時間が20ナノ秒のコンピュータがある。このコンピュータの性能は何MIPSか。
選択肢
ア:5
イ:10
ウ:20
エ:50(正解)
🔒 解説は解答すると表示されます
命令実行時間とMIPS換算【午前解説】
正解の理由
正解は エ です。
平均命令実行時間(1命令当たりの時間)が20ナノ秒なら、1秒間に実行できる命令数は次の通り計算できます。
これをMIPS(百万命令/秒)に換算すると
したがって選択肢の中で正しいのは50(エ)です。
平均命令実行時間(1命令当たりの時間)が20ナノ秒なら、1秒間に実行できる命令数は次の通り計算できます。
これをMIPS(百万命令/秒)に換算すると
したがって選択肢の中で正しいのは50(エ)です。
解法ステップ
- 平均命令時間を秒に直す:.
- 1秒あたりの命令数を求める:.
- MIPSに換算する:.
- 選択肢から50を選ぶ(エ)。
選択肢別の誤答解説
- ア: 5 → 5 MIPSは1命令あたりに相当し、問題の20 nsとは合いません。
- イ: 10 → 10 MIPSは1命令あたりに相当し、桁違いの結果です。
- ウ: 20 → 20 MIPSは1命令あたりに相当し、誤差が大きい。
- エ: 50 → 50 MIPSは1命令あたりとなり、問題の条件に一致します。
よくある誤解
- ナノ秒を秒に直す単位変換を忘れてなど桁を誤るミス。
- MIPSをクロック周波数(MHz)と混同して「20ナノ秒=20MHz」と誤認するケース。
- CPI(サイクルあたり命令数)やクロック周期の情報がないのにそれらを仮定して計算する誤り。
補足コラム
MIPSは「Million Instructions Per Second」の略で、単純な性能指標として使われますが、命令の種類や処理内容によって実効性能が変わるため比較には注意が必要です。なお、平均命令実行時間とクロック周波数、CPI(サイクル/命令)が分かっている場合は次の関係が成り立ちます。
例:クロック2GHz(=2000MHz)でCPIが4ならMIPSは MIPS。
例:クロック2GHz(=2000MHz)でCPIが4ならMIPSは MIPS。
FAQ
Q1: ナノ秒以外の単位で与えられたらどうする?
A1: 常に秒に直してから計算します。例えば20マイクロ秒なら秒として同様に1秒を割ります。
A1: 常に秒に直してから計算します。例えば20マイクロ秒なら秒として同様に1秒を割ります。
Q2: CPIやクロックが与えられている場合の計算は?
A2: 上の関係式を使い、で求めます。クロックはHzに統一してください。
A2: 上の関係式を使い、で求めます。クロックはHzに統一してください。
Q3: MIPSと実際の体感性能は同じですか?
A3: いいえ。命令の複雑さやメモリ性能などにより実効性能は変わるため、MIPSだけで比較するのは限定的です。
A3: いいえ。命令の複雑さやメモリ性能などにより実効性能は変わるため、MIPSだけで比較するのは限定的です。
関連キーワード: MIPS、ナノ秒、命令実行時間、単位変換、CPI、クロック周波数、性能評価、計算問題、数値換算

\ せっかくなら /
基本情報技術者を
クイズ形式で学習しませんか?
クイズ画面へ遷移する→
すぐに利用可能!

