令和5年度 秋期 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表に示す命令ミックスによるコンピュータの処理性能は何 MIPS か。 〔命令ミックス〕 整数演算命令：実行速度（ナノ秒）10，出現頻度（%）50 移動命令：実行速度（ナノ秒）40，出現頻度（%）30 分岐命令：実行速度（ナノ秒）40，出現頻度（%）20 （注：本サイトでは原問題の表を文字表記に変換しています）
出典：令和5年度 秋期 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11
- イ25
- ウ40
- エ90
正解：ウ
解説
命令ミックスでは，各命令の実行速度を出現頻度で重み付けした平均実行時間を求めます。平均実行時間は 10 ナノ秒 × 0.5 ＋ 40 ナノ秒 × 0.3 ＋ 40 ナノ秒 × 0.2 ＝ 5 ＋ 12 ＋ 8 ＝ 25 ナノ秒です。1 秒間に実行できる命令数は 1 ÷ （25 × 10⁻⁹ 秒）＝ 4 × 10⁷ 命令，すなわち 40 × 10⁶ 命令なので 40 MIPS になります。
選択肢ごとの解説
- ア誤り。出現頻度を無視して実行速度を単純に合計した 90 ナノ秒を 1 命令当たりの時間とみなすと，1 ÷ 90 ナノ秒 ≒ 11 MIPS になります。重み付き平均を取っていない誤りです。
- イ誤り。平均実行時間が 25 ナノ秒であることまでは正しく求められていますが，その数値をそのまま MIPS 値としてしまった誤りです。時間から 1 秒当たりの命令数への換算が必要です。
- ウ正しい。平均実行時間 25 ナノ秒の逆数を取ると 1 秒当たり 4 × 10⁷ 命令となり，40 MIPS です。
- エ誤り。実行速度の単純合計である 90 という数値をそのまま MIPS としてしまった誤りです。90 MIPS は 1 命令当たり約 11 ナノ秒に相当し，この命令ミックスの平均実行時間と一致しません。