令和7年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問8

同じ命令セットをもつコンピュータAとBとがある。それぞれのCPUクロック周期,及びあるプログラムを実行したときのCPI (Cycles Per Instruction) は,表のとおりである。そのプログラムを実行したとき,コンピュータAの処理時間は,コンピュータBの処理時間の何倍になるか。

表: CPUクロック周期とCPI
図の説明テキスト
CPUクロック周期 CPI
コンピュータA 1ナノ秒 4.0
コンピュータB 4ナノ秒 0.5
解答・解説

正解: ウ. 2

CPI (Cycles Per Instruction) とは

CPIは、1命令を実行するのに必要な平均クロック数のことです。
あるプログラムを実行したときの処理時間は、以下の式で求められます。
処理時間 = 総命令数 ×\times CPI ×\times CPUクロック周期

正解の根拠

同じ命令セットをもつコンピュータにおいて同じプログラムを実行するため、コンピュータAとBの実行される総命令数は等しくなります。この総命令数を II とします。

表の条件を用いて、それぞれのコンピュータの処理時間を計算します。

コンピュータAの処理時間:
I×4.0×1ナノ秒=4Iナノ秒I \times 4.0 \times 1\text{ナノ秒} = 4I\text{ナノ秒}

コンピュータBの処理時間:
I×0.5×4ナノ秒=2Iナノ秒I \times 0.5 \times 4\text{ナノ秒} = 2I\text{ナノ秒}

コンピュータAの処理時間は、コンピュータBの処理時間の何倍になるかを計算します。
4Iナノ秒÷2Iナノ秒=24I\text{ナノ秒} \div 2I\text{ナノ秒} = 2

したがって、コンピュータAの処理時間はコンピュータBの2倍になります。

各選択肢の解説

  • ア: コンピュータAとBの処理時間の比率の計算を誤っているため、不適切です。
  • イ: コンピュータBの処理時間がコンピュータAの処理時間の何倍かを計算した値 (2Iナノ秒÷4Iナノ秒=1/22I\text{ナノ秒} \div 4I\text{ナノ秒} = 1/2) であり、不適切です。
  • ウ: 正解です。
  • エ: コンピュータAとBの処理時間の比率の計算を誤っているため、不適切です。

Spineチーム