CPIとCPU性能の計算とは？
CPIとCPU性能の計算とは、CPIは1命令の実行に要する平均クロック数。実行時間＝命令数×CPI÷クロック周波数という関係で、プロセッサ性能を分解して考える枠組み。毎秒の実行命令数を百万単位で表すMIPSは、クロック周波数÷CPIで求められる。命令ミックスが与えられて平均CPIや実行時間を求める計算問題が頻出する。
ネットワークスペシャリスト試験の過去問では1回出題されています。
しーぴーあいとしーぴーゆーせいのうのけいさん
CPIとCPU性能の計算の意味
CPIは1命令の実行に要する平均クロック数。実行時間＝命令数×CPI÷クロック周波数という関係で、プロセッサ性能を分解して考える枠組み。毎秒の実行命令数を百万単位で表すMIPSは、クロック周波数÷CPIで求められる。命令ミックスが与えられて平均CPIや実行時間を求める計算問題が頻出する。
CPIとCPU性能の計算の具体例
クロック2GHz、平均CPIが2.5なら1命令あたり1.25ナノ秒。命令の内訳が演算50%（CPI 1）、ロード30%（CPI 4）、分岐20%（CPI 3）なら、平均CPIは0.5×1＋0.3×4＋0.2×3＝2.3となる。
CPIとCPU性能の計算は試験でどう引っ掛けられる？
クロック周波数だけで速さを比べられない。命令セットが違えば同じ処理に要する命令数が変わるため、CISCとRISCの比較では「CPIは大きいが命令数は少ない」といった打ち消し合いを考慮する必要がある。MIPSも命令の重みを無視するので、異なるアーキテクチャ間の比較には使えない。計算ではナノ秒とマイクロ秒の取り違えが失点源になる。
CPIとCPU性能の計算と関連する用語
CPIとCPU性能の計算が出た過去問
表のCPIと構成比率で、3種類の演算命令が合計1,000,000命令実行されるプログラムを、クロック周波数が1GHzのプロセッサで実行するのに必要な時間は何ミリ…
正解：2.8
要点：実行時間は平均CPI×命令数÷クロック周波数で求める
まず構成比率で重み付けした平均CPIを求める。3×0.2＋5×0.2＋2×0.6＝0.6＋1.0＋1.2＝2.8サイクル／命令となる。1,000,000命令では2,800,000サイクル必要で、1GHz（1サイクル1ナノ秒）のプロセッサではこれに1ナノ秒を掛けて2.8ミリ秒となる。
出典：令和3年度 春期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問22（IPA）
最終更新：2026-08-25／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。