クロック周波数とCPIとは？くろっくしゅうはすうとしーぴーあい
クロック周波数とCPIとは、実行時間は 命令数×CPI×クロック周期 で決まり、クロック周波数はその周期の逆数にあたる（1GHzなら1サイクル1ナノ秒）。3つの因子は独立ではなく、周波数を上げるためにパイプラインを深くするとCPIが悪化するというように互いを打ち消す。
最終更新：2026-10-06
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性能改善の要求は「何倍速くしたい」という形で来るが、打てる手は必ず特定の因子にしか効かない。効いた因子の改善率がそのまま全体の改善率になるとは限らず、他の因子が悪化すれば相殺される。どこが律速かを測ってから手を打つという順序は、回線を増速しても往復時間や機器の処理能力が上限なら体感が変わらないのと同じ構図である。
具体例
2GHz（周期0.5ナノ秒）・CPI 2.5で1億命令なら実行時間は0.125秒。周波数を2.5GHz（0.4ナノ秒）へ上げても、パイプラインの深化でCPIが3.0へ悪化すれば0.12秒にしかならず、周波数25%向上に対して実効の改善は4%にとどまる。
試験での引っ掛け
周波数が高いほうが速いとは限らず、周波数の比較は同一の設計系統の中でしか意味を持たない。命令セットが違えば同じ処理に要する命令数もCPIも変わるためである。CPIの逆数であるIPCは大きいほど良く、良し悪しの向きが逆になる点も取り違えやすい。
関連用語
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。