コンピュータ構成要素
基本情報技術者試験｜4段のパイプラインを持つCPUで1000命令を実行する。各段1クロックでハザードはないとき、同じ処理を段を重ねな…
4段のパイプラインを持つCPUで1000命令を実行する。各段1クロックでハザードはないとき、同じ処理を段を重ねない逐次実行(1命令4クロック)で行った場合に対する高速化率(逐次の所要クロック÷パイプラインの所要クロック)はおよそ何倍か。
ア1倍
イ2倍
ウおおよそ1.3倍
エ約4倍
正解
エ．約4倍
逐次実行のクロック数=段数×命令数=4×1000=4000。パイプラインの所要クロック=k+n-1=4+1000-1=1003。高速化率=4000÷1003≒3.99で約4倍となり正しい。
?選択肢ごとの解説
ア ×1倍はパイプライン化しても速くならないとした誤りで、段の重なりによる短縮(4000→約1003)を無視している。
イ ×2倍は段数4の半分しか速くならないと見積もった誤りで、立ち上がりの影響を過大に評価している。
ウ ×おおよそ1.3倍は逐次とパイプラインのクロック数を取り違える、たとえば分子分母を近い値どうしにした誤りである。
エ ○逐次実行のクロック数=段数×命令数=4×1000=4000。パイプラインの所要クロック=k+n-1=4+1000-1=1003。高速化率=4000÷1003≒3.99で約4倍となり正しい。
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作成・校閲：ukamiru編集部 · 基本情報技術者試験 過去問 · fe-a3-0154