クロック、クロック周期、CPIについての問題

質問

クロック、CPIだの本当にわからなくてどうにもなりません。
どなたかご教授下さい。

問題）
クロック周波数２GHZのCPUで、一つの命令が2クロックで実行できるとき、1命令の実行に必要な時間は何ナノか？

解説）
1クロックは、1/2,000,000,000秒だから、1命令は2クロックなので、
1/2,000,000,000*2=1ナノ

答え：ナノ

とあるのですが、全く理解できません。

1命令2クロックで、1クロックの発生周期（時間）って
2クロック分だと、1/2,000,000,000+1/2,000,000,000=1/4,000,000,000になり、
1/4,000,000,000*2=2ナノになるのでは？？

私の考えるイメージ図を添付します。

回答No.1

86tarou · ベストアンサー

先ずは、１クロックに掛かる時間（周期）を求めます。２ＧHzですから、この逆数１／２ＧHz＝0.5ｎＳとなります。
１命令に２クロック掛かるのでこの２倍、0.5nS×２＝１ｎＳが答えとなります。

1命令2クロックで、1クロックの発生周期（時間）って2クロック分だと、1/2,000,000,000+1/2,000,000,000=1/4,000,000,000になり、1/4,000,000,000*2=2ナノになるのでは？？＞
1/2,000,000,000+1/2,000,000,000=1/4,000,000,000…この計算がそもそも間違っています。正の数同士を足算しているのに答えが減っているのは分かりますかね？
もっと簡単な式で検証してみましょう。１／２＋１／２＝２／２＝１…分数の計算が出来てないように思いますし、そもそも同じ数を足せばもとの数の２倍にならないといけません。
1/4,000,000,000*2=2ナノ…あと、更に２倍されてますが、２クロックの周期を計算するのに最初に足算をしているのに、更に２倍にしてはいけません。

ということで、算数が出来てないことが原因のように思います。

補足

確かに分数の計算が間違っていました。。。

図のイメージって合っていますか？
クロックとかクロック周波数ってい結局、イメージが湧かなくて、どこの時間を求めているのか、何を求めているのかが分からないんです。。。

図にすれば、なんとかわかるようにはなってきましたが。

この問題の場合は、
１クロックに掛かる時間（周期）を求めます。２ＧHzですから、この逆数１／２ＧHz＝0.5ｎＳとなります。１命令に２クロック掛かるのでこの２倍、0.5nS×２＝１ｎＳが答えとなります。

の方が簡単に求められますね。。。

回答No.4

TooManyBugs

あなたが迷っているのは「さんすう」が出来ないから。
小学校からやりなおして分数の計算を覚えよう。

回答No.3

86tarou

No.1です。

図のイメージって合っていますか？＞
合ってますよ。
クロックが方形波であり、その１サイクル毎にCPUが動作することを理解すればより良いかと。
http://www.geocities.co.jp/Playtown-Dice/5752/cpu-02.htm
ちなみに、私は情報処理とかには不案内ですが、ハードを仕事でやっておりその過程でソフトもある程度やります（テスト等を含め、やらざおるを得ません）。ハードが分れば簡単なことなんですがね ＾＾；

http://www.geocities.co.jp/Playtown-Dice/5752/cpu-02.htm
http://petapen.doorblog.jp/tag/%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%AF%E5%91%A8%E6%B3%A2%E6%95%B0

回答No.2

kimamaoyaji

２クロックで１命令で済むようなCPUは現在は存在しません（実行命令によりクロック数は２クロックから１０クロック以上）、また、INC AやDEC Aなどアキュムレーター演算、レジスター演算の命令なら最低クロックですが、キャッシュメモリやメモリを使った演算になるとクロック数は増えます、さらにMMXやSSE等のプリセット命令はさらに多くのクロック数を１命令で必要としますので、処理速度を簡単に計算する事は無理です。
2GHｚで2クロック１命令とすれば１命令1ｎS（２GHｚ/（２クロック＝１命令）＝1GHｚ/（1クロック＝１命令とみなす）1GHｚの周期は１ｎSです。
2ｎSだと0.5GHｚ、0.5ｎS=2GHｚと言う事になります。