Matsushita's Blog

MIPS計算

MIPS計算

MIPSとは、プロセッサが1秒間に実行する命令数を百万単位(106)で表したもの。

問題

動作クロック周波数が700MHzのCPUで、目入れ実行に必要なクロック数及び、その命令の出現率が表に示す値である場合、このCPUの性能は約何MIPS

命令の種別 命令実行に必要なクロック数 出現率(%)
レジスタ間演算 4 30
メモリ・レジス間演算 8 60
無条件分岐 10 10

クロック(クロック周波数)とは

CPUが命令を処理する時のテンポのようなもの。クロック周波数が高ければ高いほど、一度に多くこのことができる。つまり性能が良いことになる。 今回の問題では、クロック周波数が700MHzのCPUなので、1秒間に700 * 106回クロックが打たれることになる。言い換えると1回のクロックは1/700*106秒で発生することになる。

表を見てみると、レジスタ間演算という命令を実行するのに必要なクロック数は4つ。これが30%の確率で行われる。今回は3つの命令が存在するので、このCPUでの命令実行に必要なクロック数の平均を出してみる。

命令実行に必要なクロック数の平均 = 4 * 0.3 + 8 * 0.6 + 10 * 0.1 = 7 クロック

今回の問題で問われていることは、このCPUが1秒間で何回の命令を実行できるかである。1回の命令で平均7クロック発生するので、クロック数が700MHzのCPUでは、

MIPS = 700 * 106 / 7 = 100 * 106 = 100MIPS

となる。