応用情報技術者試験 令和7年春 午前問8 解説付き過去問
問題
同じ命令セットをもつコンピュータAとB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。


正解
解説
この問題は、コンピュータAとBが同じ命令セットを使用している状況において、与えられたCPIとCPUクロック周期をもとに、それぞれの処理時間を求めて比較する問題です。
- 処理時間の求め方
CPUが命令を1つ実行するのにかかる処理時間は、次の式で求められます。
処理時間 = クロック周期 × CPI
ここで、クロック周期はCPUのクロック周波数の逆数であり、CPIは1命令あたりの平均クロック数です。したがって、命令数が同じ場合、CPIとクロック周期の積が小さいほど処理が速くなります。 - 各コンピュータの処理時間
画像中の情報から、コンピュータAとBのクロック周期とCPIは次の通りです。
コンピュータA:クロック周期 = 1ナノ秒、CPI = 4.0
コンピュータB:クロック周期 = 4ナノ秒、CPI = 0.5
それぞれの命令あたりの処理時間は、
A:1ナノ秒 × 4.0 = 4ナノ秒
B:4ナノ秒 × 0.5 = 2ナノ秒 - 処理時間の比
Aの処理時間は4ナノ秒、Bの処理時間は2ナノ秒であるため、AはBの42=2倍の時間がかかることになります。
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の処理時間の2倍になります。