ウの24サイクルが正解です。
令和5年度 春期 応用情報技術者 午前 問9
難度
標準
全ての命令が5ステージで完了するように設計された、パイプライン制御のCPU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、全ての命令は途中で停止することなく実行でき、パイプラインの各ステージは1サイクルで動作を完了するものとする。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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パイプライン処理では、命令の実行を複数のステージに分割し、各ステージを並行して実行することで高速化を図ります。このCPUは5ステージのパイプラインを持つため、最初の命令が完了するまでに5サイクルかかります。しかし、2命令目以降は、前の命令が次のステージに進むと同時に、その命令の最初のステージが開始できるため、1命令あたり1サイクルで完了するようになります。したがって、20命令の実行には、最初の命令が完了するまでの5サイクルと、残りの19命令が1サイクルずつ実行される19サイクルを合計した5 + 19 = 24サイクルが必要です。アの20サイクルは、パイプライン処理が行われなかった場合の単純な計算であり、イの21サイクルやエの25サイクルは、ステージ数や命令数との計算が誤っています。
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