クロック周波数とは？くろっくしゅうはすう
クロック周波数とは、CPUなどの回路が動作の歩調を合わせるために使う信号（クロック）が、1秒間に何回刻まれるかを表す値。単位はHz（ヘルツ）で、1GHzなら1秒に10億回刻む。CPUの性能は周波数だけでは決まらず、1命令に平均何クロックかかるか（CPI：Cycles Per Instruction）と組み合わせて、1秒に何百万命令を実行できるか（MIPS：Million Instructions Per Second）を求める。式は「MIPS＝クロック周波数÷CPI÷100万」。CPUの内部と、CPUと主記憶をつなぐ通り道（システムバス）は、別々の周波数で動くのが普通である。
最終更新：2026-10-10
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コンピュータの回路は、多数の部品が同じタイミングで値を受け渡さないと正しく動かない。そこで一定の間隔で刻む合図を全体に配り、その刻みに合わせて動かす方式が取られた。刻みを速くすれば同じ時間に進む処理が増えるため、刻みの速さそのものが性能を比べる目安として使われるようになった。
具体例
Intel の Core プロセッサの仕様表には、「基本クロック周波数」と、負荷が高いときに引き上げる「最大ターボ周波数」が別々に書かれている。性能の計算では、たとえばクロック周波数1GHz（1秒に10億回）のCPUで1命令に平均4クロックかかるなら、10億÷4＝2億5,000万命令／秒で、250MIPSになる。過去問（fe-2017h-am-8）の700MHzのCPUも、命令ごとのクロック数に出現率を掛けて平均CPIを出してから、同じ式で計算する。
試験での引っ掛け
「クロック周波数が高いCPUほど必ず速い」は誤り。1命令にかかるクロック数（CPI）が多ければ、周波数が高くても実行できる命令数は少なくなる。また、CPUの内部とシステムバス（CPUと主記憶をつなぐ通り道）のクロック周波数は同じでなくてよい。計算問題では、MHzとMIPSの「100万」を消し合わせる単位の扱いと、CPIを出現率で重み付け平均するのを忘れやすい。
関連用語
出た過去問
問題文で直接問われたものと、解説の中で触れられたものが含まれます。
出典：平成28年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問9（IPA）
PCのクロック周波数に関する記述のうち，適切なものはどれか。
正解：CPUのクロック周波数と，主記憶を接続するシステムバスのクロック周波数は同一でなくてもよい。
要点：CPUとバスのクロックは別。周波数だけで性能は決まらない
クロック周波数は回路が動作の歩調を合わせる信号の速さであり、CPU内部とシステムバスとで別々の周波数を使うのが一般的である。CPU側を逓倍して内部だけ高速に動かす構成が広く採られており、両者が一致している必要はない。また命令の実行には複数クロックを要するものがあり、実性能は主記憶やストレージなど周辺の速度にも左右されるため、周波数だけで性能が決まるわけではない。
出典：平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問8（IPA）
動作クロック周波数が700MHzのCPUで，命令実行に必要なクロック数及びその命令の出現率が表に示す値である場合，このCPUの性能は約何MIPSか。
正解：100
要点：MIPS＝クロック周波数÷加重平均クロック数
まず1命令あたりの平均クロック数を求めます。4×0.3＋8×0.6＋10×0.1＝1.2＋4.8＋1.0＝7クロックです。動作クロック周波数700MHzを7で割ると1秒間に100×10^6命令、すなわち約100MIPSとなります。
出典：平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問9（IPA）
動作クロック周波数が700MHzのCPUで，命令実行に必要なクロック数及びその命令の出現率が表に示す値である場合，このCPUの性能は約何MIPSか。
正解：100
要点：MIPS＝クロック周波数(MHz)÷平均クロック数
まず1命令あたりの平均クロック数を求めると、4×0.3＋8×0.6＋10×0.1＝1.2＋4.8＋1.0＝7.0クロックとなる。700MHzを7で割ると毎秒1億命令、すなわち100MIPSである。
出典：令和元年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問12（IPA）解説で登場
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…
正解：125,000
要点：命令実行数＝クロック周波数÷1命令あたりクロック数（CPI）
1GHzは1秒間に10億（10^9）クロックを刻むことを意味する。1命令あたり平均0.8クロックなので、1秒間の命令数は 10^9 ÷ 0.8 ＝ 1.25×10^9 命令となる。これを万命令単位に直すと 1.25×10^9 ÷ 10^4 ＝ 125,000万命令である。単位の換算（億→万）を間違えやすいので注意する。
出典・参考
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。