命令ミックスとMIPS値とは？

命令ミックスとMIPS値の意味

命令の種類ごとの実行頻度（構成比）と所要クロック数の重み付き平均から平均命令実行時間を求め、その逆数を百万単位で表した処理性能指標がMIPS値である。応用情報では命令ミックスの表とクロック周波数を与えて平均クロック数と性能を計算させる出題が定番となる。

命令ミックスとMIPS値の具体例

演算命令が60%で2クロック、分岐命令が40%で5クロックなら平均は3.2クロック。動作周波数1GHzならクロック周期は1ナノ秒なので平均命令実行時間は3.2ナノ秒、MIPS値は約312となる。周波数が同じでも命令構成が変われば値は動く。

命令ミックスとMIPS値は試験でどう引っ掛けられる？

MIPS値はクロック周波数だけでは決まらず、命令1つあたりのクロック数に依存する。命令セットの異なるCPU同士をMIPSで比較しても優劣は判断できず、実業務に近いベンチマークでの比較が必要になる。

命令ミックスとMIPS値と関連する用語

• CISCとRISC
• CPUの命令実行サイクル
• 性能評価指標（スループット・応答時間・ターンアラウンドタイム）

命令ミックスとMIPS値が出た過去問

• 表に示す命令ミックスによるコンピュータの処理性能は何MIPSか。

  正解：40

  要点：MIPS＝1÷（頻度で重み付けした平均命令実行時間）

  命令ミックスでは、各命令の実行時間を出現頻度で重み付けした平均命令実行時間を求める。10×0.5＋40×0.3＋40×0.2＝5＋12＋8＝25ナノ秒。1秒あたりの実行命令数は1÷(25×10^-9)＝4,000万命令なので、40MIPSとなる。

  出典：令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問9（IPA）