平成29年度 秋期 システムアーキテクト試験 午前Ⅱ 問18
テクノロジ／コンピュータ構成要素表の CPI と構成比率で，3 種類の演算命令が合計 1,000,000 命令実行されるプログラムを，クロック周波数が 1 GHz のプロセッサで実行するのに必要な時間は何ミリ秒か。 演算命令：浮動小数点加算（CPI 3，構成比率 20%）／浮動小数点乗算（CPI 5，構成比率 20%）／整数演算（CPI 2，構成比率 60%） （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：平成29年度 秋期 システムアーキテクト試験 午前Ⅱ 問18
- ア0.4
- イ2.8
- ウ4.0
- エ28.0
正解：イ
解説
平均 CPI は，各演算命令の CPI に構成比率を乗じて合計することで求められます。平均 CPI＝3×0.2＋5×0.2＋2×0.6＝0.6＋1.0＋1.2＝2.8 サイクル／命令です。合計命令数は 1,000,000 命令なので，必要な総クロックサイクル数は 1,000,000×2.8＝2,800,000 サイクルです。クロック周波数は 1 GHz＝1×10⁹ サイクル／秒＝1×10⁶ サイクル／ミリ秒なので，実行時間は 2,800,000÷1,000,000＝2.8 ミリ秒となります。
選択肢ごとの解説
- ア誤り。0.4 ミリ秒は，条件の計算結果と一致しません。
- イ正しい。平均 CPI 2.8 サイクル／命令，総サイクル数 2,800,000 サイクルから，実行時間は 2.8 ミリ秒と求められます。
- ウ誤り。4.0 ミリ秒は，条件の計算結果と一致しません。
- エ誤り。28.0 ミリ秒は，クロック周波数の単位変換を誤った場合などに生じる値であり，正しい計算結果ではありません。