CPIとMIPS（プロセッサの性能指標）とは？

CPIとMIPS（プロセッサの性能指標）の意味

一命令の実行に要する平均クロック数がCPI、毎秒何百万命令を実行できるかがMIPS。実行時間は命令数×CPI×クロック周期で表され、クロック周波数だけでは性能を語れないことを示す。サイジングや機種選定で、指標の意味を取り違えないことが求められる。

CPIとMIPS（プロセッサの性能指標）の具体例

二GHz・CPI二.〇の機器は毎秒一〇億命令＝一〇〇〇MIPSとなる。命令混在比率（分岐三〇%・演算五〇%など）ごとのサイクル数から加重平均でCPIを求め、業務処理の命令数見積りと掛け合わせて必要な処理能力を算出する、という手順で使う。

CPIとMIPS（プロセッサの性能指標）は試験でどう引っ掛けられる？

MIPSは命令セットが異なる機種同士の比較には使えない。一命令の仕事量が違うため、命令数が多い機種のほうが数値上は大きく出ることすらある。機種比較には実業務に近い基準試験（ベンチマーク）の結果を使う。

CPIとMIPS（プロセッサの性能指標）と関連する用語

• ベンチマーク（TPC・SPEC）
• 分岐予測とパイプラインハザード
• RISCとCISC

CPIとMIPS（プロセッサの性能指標）が出た過去問

• 表のCPIと構成比率で、3種類の演算命令が合計1,000,000命令実行されるプログラムを、クロック周波数が1GHzのプロセッサで実行するのに必要な時間は何ミリ…

  正解：2.8

  要点：実行時間は加重平均CPI×命令数÷クロック周波数で求める

  まず構成比率で重み付けした平均CPIを求めると、3×0.2＋5×0.2＋2×0.6＝0.6＋1.0＋1.2＝2.8サイクル／命令となる。100万命令では2.8×10^6サイクルを要し、1GHz＝10^9サイクル／秒で割ると2.8×10^-3秒、すなわち2.8ミリ秒である。

  出典：平成29年度 秋期 システムアーキテクト試験 am2 問18（IPA）