CPUのクロック周波数が250MHz、CPI(Cycles Per Instruction: 1命令あたりのクロックサイクル数)が4であるとき、1命令あたりの平均実行時間(TPI: Time Per Instruction)を求める問題です。

応用数学計算コンピュータアーキテクチャクロック周波数CPITPI
2025/7/24

1. 問題の内容

CPUのクロック周波数が250MHz、CPI(Cycles Per Instruction: 1命令あたりのクロックサイクル数)が4であるとき、1命令あたりの平均実行時間(TPI: Time Per Instruction)を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、クロック周波数からクロックサイクル時間を計算します。
クロック周波数は1秒あたりのクロックサイクル数なので、クロックサイクル時間はその逆数になります。
次に、1命令あたりのクロックサイクル数(CPI)とクロックサイクル時間を掛け合わせることで、1命令あたりの平均実行時間(TPI)を計算できます。
クロック周波数(Frequency) = 250 MHz = 250×106250 \times 10^6 Hz
CPI = 4
クロックサイクル時間(Cycle Time)= 1 / クロック周波数 = 1/(250×106)1 / (250 \times 10^6) 秒 = 4×1094 \times 10^{-9}
TPI = CPI ×\times クロックサイクル時間 = 4×4×1094 \times 4 \times 10^{-9} 秒 = 16×10916 \times 10^{-9} 秒 = 16 ナノ秒

3. 最終的な答え

16ナノ秒

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