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か

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。