平成21年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問9
テクノロジ／コンピュータ構成要素パイプラインの深さをD，パイプラインピッチをP秒とすると，I個の命令をパイプラインで実行するのに要する時間を表す式はどれか。ここで，パイプラインの各ステージは1ピッチで処理されるものとし，パイプラインハザードについては，考慮しなくてよい。
出典：平成21年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問9
- ア(I＋D)×P
- イ(I＋D−1)×P
- ウ(I×D)＋P
- エ(I×D−1)＋P
正解：イ
解説
パイプライン処理では，最初の命令がD段のステージを通過するのにD×Pの時間がかかり，その後は1ピッチごとに1命令が完了するため，残りI−1個の命令の完了に(I−1)×Pの時間がかかります。合計すると(I+D−1)×Pとなります。
選択肢ごとの解説
- ア誤り。(I+D)×Pは，最後の命令の完了後にさらに1ピッチ余分にかかると誤って計算した場合の式です。
- イ正しい。最初の命令がD段を通過するD×Pに，残りI−1命令が1ピッチずつ完了する(I−1)×Pを加えると(I+D−1)×Pになります。
- ウ誤り。(I×D)+Pは，各命令がD段すべてを直列に処理されるという，パイプライン化していない場合に近い誤った計算です。
- エ誤り。(I×D−1)+Pも同様に，パイプラインの並列実行による短縮効果を正しく反映していない式です。