重要度：A 論点：コンピュータ構成要素
問51：動作周波数が1.5GHzのCPUで、1命令の実行に平均3クロックを要する。このCPUの性能は何MIPSか。
- A：200
- B：500
- C：1500
- D：4500
【第51問：正解と解説】
正解：B
・A
200MIPSは、動作周波数を600MHzとして計算した場合の値である。
・B
正解。1秒間のクロック数は1.5×10の9乗であり、1命令に3クロック要するので、1.5×10の9乗÷3＝5×10の8乗命令/秒＝500MIPSとなる。
・C
1500MIPSは、1命令が1クロックで実行されるとみなした場合の値である。
・D
4,500MIPSは、動作周波数1.5GHzに1命令当たりのクロック数3を掛け、4.5×10の9乗命令/秒と誤って扱った場合の値である。正しくは動作周波数を平均CPIで割る。
重要度：B 論点：コンピュータ構成要素
問52：あるCPUは、全体の60%を占める命令Aを2クロックで、残り40%を占める命令Bを4クロックで実行する。このCPUの平均CPI（1命令当たりのクロック数）は幾らか。
- A：2.4
- B：2.8
- C：3.0
- D：3.2
【第52問：正解と解説】
正解：B
・A
2.4は、命令Bの割合を20%として計算した場合の値である。
・B
正解。平均CPI＝2×0.6＋4×0.4＝1.2＋1.6＝2.8である。命令の出現割合で重み付けした平均をとる。
・C
3.0は、2つの命令のクロック数を単純に平均した値であり、出現割合が考慮されていない。
・D
3.2は、割合を逆にして4×0.6＋2×0.4と計算した場合の値である。
重要度：B 論点：コンピュータ構成要素
問53：動作周波数が2GHzのCPUにおける、1クロックに要する時間はどれか。
- A：0.5ナノ秒
- B：2ナノ秒
- C：0.5マイクロ秒
- D：2マイクロ秒
【第53問：正解と解説】
正解：A
・A
正解。クロック周期は動作周波数の逆数であり、1÷（2×10の9乗）＝0.5×10のマイナス9乗秒＝0.5ナノ秒である。
・B
2ナノ秒は、動作周波数の値をそのまま時間として読んでしまった誤りである。
・C
0.5マイクロ秒は、単位を1,000倍取り違えた値である。
・D
2マイクロ秒は、単位と計算の両方を取り違えた値である。
重要度：A 論点：コンピュータ構成要素
問54：あるシステムでは、キャッシュメモリにヒットした場合の所要時間が20ナノ秒、ヒットしなかった場合の総所要時間が120ナノ秒である。ヒット率が0.8であるとき、実効アクセス時間は何ナノ秒か。
- A：40
- B：70
- C：100
- D：140
【第54問：正解と解説】
正解：A
・A
正解。実効アクセス時間は「ヒット時の所要時間×ヒット率＋ミス時の総所要時間×（1−ヒット率）」で求められる。0.8×20＋0.2×120＝16＋24＝40ナノ秒である。120ナノ秒はミス時に要する総時間であることに注意する。
・B
70ナノ秒は、ヒット率を考慮せずに2つの所要時間を単純に平均した値である。
・C
100ナノ秒は、ヒット率0.8をミス時の所要時間の側に掛けてしまった場合の値である。
・D
140ナノ秒は、2つの所要時間を単純に合計した値であり、ヒット率が反映されていない。
重要度：B 論点：コンピュータ構成要素
問55：あるシステムでは、キャッシュメモリにヒットした場合の所要時間が10ナノ秒、ヒットしなかった場合の総アクセス時間が110ナノ秒である。実効アクセス時間を30ナノ秒以下にするために必要な、ヒット率の最小値は幾らか。
- A：0.7
- B：0.8
- C：0.9
- D：0.95
【第55問：正解と解説】
正解：B
・A
ヒット率0.7では、10×0.7＋110×0.3＝40ナノ秒となり、目標の30ナノ秒以下を満たさない。
・B
正解。ヒット率をxとすると10x＋110×（1−x）≦30である。整理すると110−100x≦30となり、x≧0.8が得られる。
・C
ヒット率0.9では、10×0.9＋110×0.1＝20ナノ秒で目標は満たすが、条件を満たす最小のヒット率ではない。
・D
ヒット率0.95でも目標は満たすが、必要以上に高い値であり、最小値ではない。
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