パイプラインハザードとは？ぱいぷらいんはざーど
パイプラインハザードとは、命令をうまく重ね合わせられず、待ち（ストール）が発生してしまう要因の総称。前の命令の結果が出るのを待つデータハザード、分岐先が定まらず次に入れる命令を選べない制御ハザード、同じ回路を同時に使おうとする構造ハザードの3種で整理し、それぞれに別の対策が対応する。
最終更新：2026-10-06
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命令を工程へ分けて重ね合わせれば、理屈の上では工程数のぶんだけ処理量が上がる。ところが命令列は互いに独立ではなく、前の結果を使う・条件で行き先が変わるといった依存が残る。この依存が重ね合わせを妨げる場面を型で整理したのがハザードで、フォワーディング、分岐予測、回路の重複という対策がそれぞれの型に対応している。
具体例
直前の加算結果を次の命令が参照する場面では、レジスタへの書戻しを待たず演算結果を後続の入力へ直接回すフォワーディング（バイパス）で待ちを削る。分岐は予測して先に投入し、外れたときだけ投入済みの命令を捨てる。
試験での引っ掛け
データハザードはキャッシュ一貫性の話ではない。複数プロセッサ間で同じ番地の値が食い違う問題はコヒーレンシで、選択肢に並べて混同を誘ってくる。分岐予測は当たれば待ちが消えるが、外れたときの捨て直しの費用は予測しない場合より大きくなる点も押さえる。
関連用語
出た過去問
出典：令和3年度 春期 システムアーキテクト試験 午前Ⅱ 問21（IPA）
パイプラインの深さをD、パイプラインピッチをP秒とすると、I個の命令をパイプラインで実行するのに要する時間を表す式はどれか。ここで、パイプラインは1本だけとし、…
正解：(I+D-1)×P
要点：パイプラインの所要時間は(I+D-1)×ピッチで求まる
パイプラインでは最初の命令が全Dステージを終えるのにDピッチかかり、以降の命令は1ピッチごとに順次完了する。したがってI個の命令に要するピッチ数はD＋(I−1)、すなわち(I＋D−1)ピッチであり、所要時間は(I＋D−1)×P秒となる。
出典・参考
高度試験 午前I（高度午前I 相当）のシラバスの2 コンピュータシステム ＞ 1. プロセッサ ＞ (9) プロセッサの高速化技術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。