全ての命令が5ステージで完了するように設計された、パイプライン制御のコンピュータがある。20命令を実行するには何サイクル必要となるか。ここで、全ての命令は途中で停止することなく実行でき、パイプラインの各ステージは1サイクルで動作を完了するものとする。

選択肢

• ア20
• イ21
• ウ24
• エ25

正解と解説

正解：ウ 24

パイプラインでは最初の命令が完了するまでにステージ数分のサイクルが必要で、その後は1サイクルごとに1命令が完了します。したがって必要サイクル数は「ステージ数＋（命令数−1）」で求められます。5＋（20−1）＝24サイクルが答えです。停止がない理想的な条件なので、この式がそのまま使えます。

選択肢ごとの解説

• ア命令数だけを数えており、パイプラインの立ち上がり分が抜けています。
• イ立ち上がりを1サイクルしか見込んでおらず、5ステージ分に足りません。
• ウ正解。5＋（20−1）で、最初の命令の充填と残り19命令の流出を足した値です。
• エ5×5などの誤りで、命令数と1つずれています。

同じ分野の他の問題

• プロセッサの高速化技法の一つとして、同時に実行可能な複数の動作を、コンパイルの段階でまとめて一つの複合命令とし、高速化を…2018年度 春期 午前 問9
• 同じ命令セットをもつコンピュータAとBとがある。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（…2025年度 春期 午前 問8
• RISCプロセッサの5段パイプラインの命令実行制御の順序はどれか。ここで、このパイプラインのステージは次の五つとする。 …2024年度 秋期 午前 問8
• 同一メモリ空間で、転送元の開始アドレス、転送先の開始アドレス、方向フラグ及び転送語数をパラメータとして指定することによっ…2024年度 春期 午前 問8
• パイプラインの性能を向上させるための技法の一つで、分岐条件の結果が決定する前に、分岐先を予測して命令を実行するものはどれ…2023年度 秋期 午前 問9