令和5年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問8

正解の根拠

CPI (Cycles Per Instruction) は、1つの命令を実行するために必要な平均クロックサイクル数を表す指標です。CPIは以下の式で求めることができます。

$$\text{平均CPI} = \frac{\text{1秒間のクロックサイクル数}}{\text{1秒間の実行命令数}}$$

問題文で与えられている条件は以下の通りです。

• 動作周波数: 1.25GHz（1秒間に $1.25 \times 10^9$ 回のクロックサイクル）
• 1秒間の実行命令数: 10億回（$1.0 \times 10^9$ 回）

これらの値を式に当てはめて計算します。

$$\text{平均CPI} = \frac{1.25 \times 10^9}{1.0 \times 10^9} = 1.25$$

したがって、平均CPIは1.25となり、イ が正解です。

各選択肢の解説

• ア（0.8）: 誤りです。これは命令数とクロックサイクル数を逆に計算した値（$1.0 \div 1.25 = 0.8$）であり、1クロックサイクルあたりに実行できる命令数（IPC: Instructions Per Cycle）を表しています。
• イ（1.25）: 正解です。
• ウ（2.5）: 誤りです。クロックサイクル数や命令数の計算を誤った値です。
• エ（10）: 誤りです。単位の取り違えや計算を誤った値です。