平成22年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問2
テクノロジ／コンピュータ構成要素すべての命令が5サイクルで完了するように設計された，パイプライン制御のコンピュータがある。20命令を実行するには何サイクル必要となるか。ここで，すべての命令は途中で停止することなく実行でき，1ステージは1サイクルで動作を完了するものとする。
出典：平成22年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問2
- ア20
- イ21
- ウ24
- エ25
正解：ウ
解説
5段のパイプラインでは，最初の命令がパイプラインを満たすまでに5サイクル掛かり，その後は1サイクルごとに1命令ずつ完了していきます。したがって，n命令を実行するのに必要なサイクル数は5＋(n－1)で求められます。20命令の場合は5＋(20－1)＝5＋19＝24サイクルとなります。
選択肢ごとの解説
- ア誤り。20サイクルでは，最初の命令がパイプラインの5段を満たすのに必要な時間を考慮しておらず，過小な値です。
- イ誤り。21サイクルは5＋(20－1)の計算を誤ったものであり，正しい計算結果である24サイクルとは一致しません。
- ウ正しい。5段のパイプラインで20命令を実行するには，5＋(20－1)＝24サイクルが必要です。
- エ誤り。25サイクルは5＋20の計算に基づく値であり，最後の命令については既にパイプラインに乗っている他の命令と並行して処理されるため，1サイクル分過大です。