MIPS・FLOPS(処理性能の単位)とは?みっぷす・ふろっぷす
MIPS・FLOPS(処理性能の単位)とは、装置が単位時間にどれだけ命令や演算をこなせるかを表す能力指標。MIPSは1秒あたりの実行命令数を百万単位で、FLOPSは1秒あたりの浮動小数点演算回数で表す。いずれもハードウェア側の能力であって、利用者が体感する応答時間やスループットとは層が違う。
最終更新:2026-10-06
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機械の速さを比べたいという要求は常にあるが、クロック周波数だけでは1命令に要するサイクル数(CPI)が違えば比較にならない。そこで実行命令数や演算回数へ単位を揃えた。ただし現実の性能は命令の内訳、記憶階層のヒット率、入出力の待ち時間で大きく変わるため、単位を揃えても比較の妥当性までは保証されない。だから指標の意味と限界をセットで問う出題になる。
具体例
100MIPSの装置なら平均命令実行時間は1÷(100×10^6)=10ナノ秒、1件あたり20万命令を要する処理なら毎秒500件が上限、という見積りができる。スーパーコンピュータ「富岳」やGPUの性能比較では、浮動小数点演算が中心となるためFLOPS(PFLOPS、TFLOPS)が指標として使われる。
試験での引っ掛け
MIPSは命令セットの異なる機種どうしの比較には使えない。1命令が行う仕事の量が違うため、値が大きいほうが速いとは限らないからで、命令ミックスを揃えて測る必要がある。またこれらは装置の能力であって、待ち行列や入出力を含む応答時間・スループットとは別の層の指標である点も区別する。
関連用語
出た過去問
出典:平成28年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問13(IPA)
現状のHPC(High Performance Computing)マシンの構成を,次の条件で更新することにした。更新後の,ノード数と総理論ピーク演算性能はどれ…
正解:ノード数2,000・総理論ピーク演算性能640TFLOPS
要点:総コア数÷ノード当たりコア数がノード数になる
現状の総コア数は8×1,000=8,000。更新後は総コア数がその4倍で32,000、1ノードあたり16コアなのでノード数は32,000÷16=2,000となる。1コアの性能は20GFLOPSなので総性能は32,000×20GFLOPS=640,000GFLOPS=640TFLOPSである。
出典:令和2年度 10月試験 応用情報技術者試験 午前 問12(IPA)
現状のHPC(High Performance Computing)マシンの構成を、次の条件で更新することにした。更新後の、ノード数と総理論ピーク演算性能はどれ…
正解:ノード数2,000、総理論ピーク演算性能640TFLOPS
要点:総コア数÷1ノードのコア数がノード数、性能はコア数に比例
総コア数は現状8×1,000=8,000コアで、更新後はその4倍の32,000コアとなる。1ノードあたりのコア数は2倍の16なので、ノード数は32,000÷16=2,000となる。性能は1コア20GFLOPS×32,000コア=640,000GFLOPS=640TFLOPSである。
出典:令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問11(IPA)
現状のHPC(High Performance Computing)マシンの構成を、次の条件で更新することにした。更新後の、ノード数と総理論ピーク演算性能はどれ…
正解:ノード数2,000、総理論ピーク演算性能640TFLOPS
要点:総コア数÷1ノードのコア数がノード数、総性能はコア数×コア性能
現状の総コア数は8コア×1,000ノード=8,000コアである。更新後は総コア数が4倍の32,000コアで、1ノードのコア数が2倍の16になるので、ノード数は32,000÷16=2,000となる。1コアの性能は2倍の20GFLOPSなので、総性能は32,000×20GFLOPS=640,000GFLOPS=640TFLOPSである。
出典・参考
公式シラバスの2 コンピュータシステム > 1. プロセッサ > (8) プロセッサの性能に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。