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高度試験共通令和5年度 春期午前I問 4

令和5年度 春期 高度試験共通 午前I 問4

難度標準

動作周波数 1.25GHz のシングルコアCPUが1秒間に10億回の命令を実行するとき,このCPUの平均CPI (Cycles Per Instruction) として、適切なものはどれか。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

この問題は、CPUの性能評価指標であるCPI(Cycles Per Instruction、1命令あたりのクロックサイクル数)を求めるものです。CPUの性能は、動作周波数(クロック周波数)、命令実行速度、CPIの3つの要素で決まります。

詳細Layer 2
展開

CPUの実行速度は、動作周波数とCPIを用いて、命令実行数/秒 = 動作周波数 / CPI で表されます。この問題では、動作周波数が1.25GHz(1.25 x 10^9 Hz、つまり1秒間に12.5億サイクル)、命令実行数が10億回/秒と与えられています。

補足Layer 3
展開

これらの値を命令実行数/秒 = 動作周波数 / CPI の式に代入すると、10億 = 12.5億 / CPI となります。この式をCPIについて解くと、CPI = 12.5億 / 10億 = 1.25 となります。したがって、CPUの平均CPIは1.25です。

選択肢アの0.8は、CPIが1より小さい値となり、これは1クロックサイクルで複数の命令を実行できることを意味しますが、この問題の条件では当てはまりません。選択肢ウの2.5やエの10は、CPUが1命令を実行するのに多くのクロックサイクルを要することになり、これも与えられた実行速度から計算される値とは異なります。

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AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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