令和5年度春期 応用情報技術者試験 午前 問9

分野:コンピュータ構成要素|実際に出題されたIPA過去問題

全ての命令が5ステージで完了するように設計された,パイプライン制御のCPUがある。20命令を実行するには何サイクル必要となるか。ここで,全ての命令は途中で停止することなく実行でき,パイプラインの各ステージは1サイクルで動作を完了するものとする。

  1.  20
  2.  21
  3.  24
  4.  25
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正解:ウ

AI解説

パイプライン処理でnサイクル目までに最初の命令がk段のステージを通過して完了し、以降1サイクルごとに1命令ずつ完了していくため、必要サイクル数は「ステージ数+(命令数-1)」で求められる。今回は5+(20-1)=24サイクルとなる。 ア: 20は命令数そのものであり、最初の命令が5ステージを通過し終えるまでの立ち上がり時間を考慮していない誤りである。 イ: 21はステージ数の考慮が不足した計算による誤りである。 ウ: 正解。ステージ数5+(命令数20-1)=24サイクルとなる。 エ: 25はステージ数と命令数を単純に足しただけで、重複する1サイクル分を引いていない誤りである。 💡 パイプライン処理の所要サイクル数=ステージ数+(命令数-1)という公式を覚える。ステージ数kのパイプラインでは最初の命令がkサイクルで完了し、以降1サイクルごとに1命令ずつ完了していく。

出典:令和5年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問9 / 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)
※Web掲載用に表記を一部変更しています。著作権はIPAに帰属します。
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