マイクロプロセッサの高速化手法

質問

動作周波数が100MHzのマイクロプロセッサPが、50,000,000命令を実行するベンチマークテストを行ったところ、これらの命令を0.25秒で実行することができた。
マイクロプロセッサPがこのようなCPI値になるのは、どのような高速化手法が適用されているからか、その手法名を述べ、どのような手法が説明せよ。

という問題ですが

(1)パイプライン
(2)スーパーパイプライン
(3)スーパースカラ
(4)VLIW
(5)マルチプロセッサ

のどれかかと考えているのですがどれが答えとして最適かわかりません。
ご教示お願い致します。

またMIP値が200MIP
CPI値が0.5
と計算してなりましたが合っていますでしょうか？加えてご確認お願い致します。

回答No.2

SPROCKETER · ベストアンサー

情報処理技術者試験の問題でしょうが、比較的簡単な問題です。

　動作周波数が１００ＭＨzで、５０メガ命令を０．２５秒で実行しているわけですから、１秒間に２００メガ命令を実行している計算になります。１００ＭＨzで２００メガ命令を実行するには、１クロックで１命令を実行出来ても足りませんから、シングルステップのプロセッサでは達成出来ません。

　従って、（５）マルチプロセッサが正解だろうと思われます。４コアプロセッサで完全に同時並列処理が出来れば、２クロックで４命令を実行しても、１００ＭＨzで２００メガ命令が実行出来る計算になります。コア数は決まっていませんから、１００コアで実行すれば、１０倍ぐらいの速度になりますから、事実上、マルチプロセッサ以外に高速化出来る方法は無いと考えられます。

　他の方法は、パイプライン、スーパーパイプライン、スーパースカラーは命令待ちの遅延時間を短縮する方法ですし、ＶＬＩＷは命令依存性があるプログラムを作らずに、無駄を省略する為の方法です。どちらも１クロック単位の命令実行速度そのものは向上しません。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%83%AB%E3%83%81%E3%83%97%E3%83%AD%E3%82%BB%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%B3%E3%82%B0

お礼

ありがとうございます！納得しました。

回答No.1

jjon-com

MIP値ではなくMIPS値です。
http://eow.alc.co.jp/search?q=MIPS

> MIP値が200MIP
> CPI値が0.5
> と計算してなりましたが合っていますでしょうか？

はい，正しいです。

>どれかかと考えているのですがどれが答えとして最適かわかりません。

ハザードのない理想的なパイプライン処理を想定するなら 1 CPIに近づく。
計算結果が 0.5 CPIだというのなら，
パイプラインが２本あるか（(3)スーパースカラ），
マイクロプロセッサが２つある（(5)マルチプロセッサ）状況が予想できる。