CPIとCPU性能の計算とは？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性能の計算とは、命令の種類ごとのクロック数を出現比率で加重平均して平均CPIを求め、実行時間＝命令数×平均CPI÷クロック周波数へ入れて所要時間を出す、という計算の手順。命令ミックスを与えて平均CPIや実行時間を答えさせる形で出題される。
最終更新：2026-10-06
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この式が要るのは、処理の重さを「1件あたり何サイクル使うか」まで分解しないと能力の見積りができないからである。積み上げの考え方は、ソフトウェアで転送処理を行う機器の見積りとそのまま同じで、ヘッダ解析・経路表引き・フィルタ照合といった工程ごとの所要サイクルを比率で重み付けし、周波数とコア数で割れば1秒あたりの処理可能パケット数が出る。カタログのbpsではなくppsで律速する構成を判断するための下敷きになる。
具体例
演算50%がCPI 1、ロード30%がCPI 4、分岐20%がCPI 3なら、平均CPIは0.5×1＋0.3×4＋0.2×3＝2.3。2GHzなら1命令あたり1.15ナノ秒で、1億命令の実行時間は0.115秒と求まる。
試験での引っ掛け
加重平均の重みは命令の出現件数の比率であって、各命令が占める時間の比率ではない。時間の比で重み付けすると値がずれる。もう一つの失点源は単位で、周波数で割る操作を掛けてしまう誤りと、ナノ秒とマイクロ秒の取り違えが多い。
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。