プロセッサの性能―クロック周波数、MIPS、CPIの関係式など
トップ
情報処理の知識体系
テクノロジ系
コンピュータシステム
コンピュータ構成要素
プロセッサ
プロセッサの動作原理
演算の仕組み
プロセッサの性能
プロセッサの性能は、内部時計の速さや、単位時間に実行できる命令数などで表されます。 プロセッサの性能に関連するクロック周波数、MIPS（Million Instruction Per Second）、CPI（Cycles Per Instruction）などの意味、関係式をまとめています。
目次
この記事の目次です。
2. MIPS（Million Instruction Per Second）
3. CPI（Clocks Per Instruction）
1. クロック周波数
クロック周波数とは、コンピュータの動作を制御するための基準信号の周波数です。 1機械語命令あたりのクロック数のことをCPIといいます。
CPUのHz表記
クロック周波数はHz（ヘルツ）という単位を使います。1Hzは1秒間の周波数が1のことを表します。
1GHzCPUの“1GHz”は、そのCPUが処理のタイミングを合わせるための信号を 1秒間に10億回発生させて動作することを示します。
CPUの性能
CPUは、同じ構造のCPUにおいて、クロック周波数を上げると処理速度が向上します。
2. MIPS（Million Instruction Per Second）
MIPSとは、Million Instruction Per Secondの略で、1秒間に実行できる命令数を100万命令単位で表したものです。 1MIPSは1秒間に100万命令実行する性能があるということになります。
3. CPI（Clocks Per Instruction）
CPIとは、Clocks Per Instruction または Clocks cycles Per Instructionの略で、CPUが処理する命令の1命令あたりの実行クロック数、別の言い方をすると1命令あたりの平均クロック数を表す指標（統計情報）です。
4. クロック周波数、MIPS、CPIの関係
なお、クロック周波数、MIPS、CPIの関係式は以下になります。
MIPS ＝ クロック周波数／CPI
プロセッサの性能に関連したIPA情報処理試験の過去問題
以下ではプロセッサの性能に関連したIPA情報処理試験の過去問とその解説をまとめています。
- 平成31年春 問97 PCのCPU―ITパスポート
- 平成29年秋 問75 CPUの性能―ITパスポート
- 平成18年春 問19 ベンチマークテストプログラムにおけるCPI(Clocks Per Instruction)―基本情報技術者 午前
- 平成18年春 問20 プロセッサの平均命令実行時間―基本情報技術者 午前
- 平成20年度秋 問18 クロック周波数と平均CPI（Cycles Per Instruction）―ソフトウェア開発技術者 午前
もっと知識を広げるための参考
-
プロセッサ
プロセッサは、CPU、マイクロプロセッサ―またはMPUなど処理装置の総称です。プロセッサについてまとめています。
-
テクノロジ系
情報処理試験対策用のサイトオリジナル教科書をテーマにテクノロジ系の知識をまとめています。
更新履歴
- 2019/8/5 CPUのHz表記について追記しました。
- 2019/3/8 CPUの性能について追記しました。
- 2018/10/15 記事をUPしました。