表に示す命令ミックスによるコンピュータの処理性能は何 MIPS か。 | 命令種別 | 実行速度（ナノ秒） | 出現頻度（%） | | :--- | :---: | :---: | | 整数演算命令 | 10 | 50 | | 移動命令 | 40 | 30 | | 分岐命令 | 40 | 20 |
出典令和5年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問2
ア
11
イ
25
ウ
40
エ
90
命令ミックスにおける加重平均実行時間とMIPS値の算出
命令ミックスによるコンピュータの処理性能（MIPS）を算出します。
1. 平均命令実行時間（加重平均）の計算 :
各命令の実行速度に出現頻度（比率）を乗じて合算します。
- 整数演算命令: $10\,\text{ns} \times 0.50 = 5\,\text{ns}$
- 移動命令: $40\,\text{ns} \times 0.30 = 12\,\text{ns}$
- 分岐命令: $40\,\text{ns} \times 0.20 = 8\,\text{ns}$
$$\text{平均命令実行時間} = 5 + 12 + 8 = 25\,\text{ns} = 25 \times 10^{-9}\,\text{秒}$$
2. MIPS（Million Instructions Per Second）の計算 :
MIPSは1秒間に実行できる百万（$10^6$）命令数を表すため、次のように計算できます。
$$\text{MIPS} = \frac{1}{\text{平均命令実行時間} \times 10^6} = \frac{1}{25 \times 10^{-9} \times 10^6} = \frac{10^9}{25 \times 10^6} = \frac{1000}{25} = 40\,\text{MIPS}$$
したがって、正解は ウ です。 ア: 平均実行時間を誤って約90nsと算出した場合の誤答です。 イ: 平均命令実行時間の値（25 ns）そのものであり、MIPSへの変換を行っていません。 エ: 出現頻度の合算や除算を取り違えた誤った計算値です。