クロック周波数と平均クロック数から命令数を求める
基本情報技術者試験 令和元年度秋期 午前 問12 ／ コンピュータ構成要素 › プロセッサ
過去問にチャレンジ
1GHzのクロックで動作するCPUがある。このCPUは，機械語の1命令を平均0.8クロックで実行できることが分かっている。このCPUは1秒間に平均何万命令を実行できるか。
- ア
125
- イ
250
- ウ
80,000
- エ
125,000
会話形式の解説
講師注目するのは、1秒間に進むクロック数と、1命令に使うクロック数です。命令数を求めるには、どう計算しますか。
受験者0.8を掛けそうになりましたが、それでは命令数になるのか迷います。
講師単位で確かめましょう。「クロック/秒」を「クロック/命令」で割ると「命令/秒」になります。
受験者1GHzは1秒間に10億クロックなので、10億を0.8で割るのですね。
講師はい。10億÷0.8＝12億5,000万命令です。0.8は1より小さいので、命令数が10億を超えることとも合います。
受験者80,000万命令は、10億に0.8を掛けた結果ですね。計算の向きが逆でした。
講師そのとおりです。次に、設問の「何万命令」に合わせると、12億5,000万命令はいくつになりますか。
受験者125,000万命令です。これが計算結果と一致します。
講師125万命令は、その値の1,000分の1です。単位を直すときに桁を落としていないか確認したいところです。
受験者250万命令も、0.8で割って求めた値より小さく、一致しません。
講師はい。選択肢は125,000万命令を選びます。計算の前に単位で割り算を確かめ、最後に「万命令」へ直すと判断しやすくなります。
まとめ
1GHzは、1秒間に10億クロック進むことを表します。1命令に平均0.8クロック使うため、10億÷0.8＝12億5,000万命令を実行できます。設問の単位に直すと125,000万命令で、正解はエです。0.8を掛ける計算と、万単位への換算での桁のずれに注意します。
解答・解説
正解はエです
この問題のテーマ
クロック周波数と1命令当たりの平均クロック数から、1秒間の平均命令実行数を求める問題です。
解き方の考え方
1GHzは、1秒間に10億クロック進むことを表します。1命令に平均0.8クロック使うので、命令実行数は10億÷0.8＝12億5,000万命令です。これを万単位で表すと125,000万命令となり、エと一致します。
選択肢ごとの解説
- ×ア 125アの125万命令は、計算で求めた125,000万命令の1,000分の1です。1秒間に進むクロック数と、答えの「万命令」という単位を照合すると一致しません。
- ×イ 250イの250万命令は、1命令当たり0.8クロックとして求めた値と一致しません。万単位に直しても、求める実行数より小さい値です。
- ×ウ 80,000ウの80,000万命令は、10億クロックに0.8を掛けると得られる値です。0.8クロックは1命令当たりに使う量なので、命令数を求めるときは総クロック数をその量で割ります。
- ○エ 125,000エの125,000万命令は、計算結果を設問の単位で表した値です。したがって、1秒間に平均して実行できる命令数として適切です。
POINT
- 「クロック/秒」を「クロック/命令」で割ると、「命令/秒」になります。
- 1命令当たりの平均クロック数が1未満なら、平均命令実行数は1秒間のクロック数より大きくなります。
- 計算後は、設問が求める「万命令」に単位を直して選択肢と照合します。