（選択問題）図は、マイクロプロセッサの動作クロックを示す。マイクロプロセッサは動作クロックと呼ばれるパルス信号に同期して処理を行う。また、マイクロプロセッサが1命令当たりに使用する平均クロック数をCPIと呼ぶ。1クロックの周期 \(T\) [s] をサイクルタイム、1秒当たりの動作クロック数 \(f\) を動作周波数と呼ぶ。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。
CPI=4 のマイクロプロセッサにおいて1命令当たりの平均実行時間が 0.02 \(\mu\text{s}\) であった。このマイクロプロセッサの動作周波数の値 [MHz] として、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(4)。命令実行時間はCPIとサイクルタイムの積です。実行時間とクロック周期からCPIを逆算することが要点です。
詳細解説
この問題では、\(T_{exe}=CPI\times T_{cycle}\) の関係から、1命令に何クロック必要かを求めます。
1命令の実行時間 \(T_{exe} = 0.02 \, \mu\text{s} = 20 \times 10^{-9} \, \text{s}\)。
\(T_{exe} = CPI \times T_{cycle} = \dfrac{CPI}{f}\) より、
\[f = \dfrac{CPI}{T_{exe}} = \dfrac{4}{0.02 \times 10^{-6}} = \dfrac{400}{2} \times 10^6 = 200 \times 10^6 \, [\text{Hz}] = 200 \, [\text{MHz}]\]
