おはようございます。このブログは基本情報技術者に合格するための勉強法をまとめたブログです。今回の記事では基本情報技術者のテクノロジの分野で出題されるCPUの性能評価の勉強法についてお話していきます。

CPUとは

CPUとは簡単に言うとコンピューターの脳みそに当たる部分です。詳しくは過去のブログを参考にしてみてください。

CPUの性能評価

f:id:qualifi:20180514130656j:plain

CPUの性能評価とは、その名の通り、優れているCPUを区別するために行います。CPUの性能を調べるために、重要な要素は複数ありますが、基本情報技術者試験では次の3つが出題されます。

クロック周波数

クロック周波数はCPUの性能を評価するための要素の一つです。1秒間にクロックが何回繰り返されるのかを示します。単位はHz(ヘルツ)で表されます。

クロックとはコンピューター内の装置の動作のタイミングを合わせる信号のようなものです。

f:id:qualifi:20180514130803p:plain

CPUもこのクロックに合わせて動作します。そのため、クロックの回数が多いほどより多くの処理を実行できます。

クロック周波数が大きいほど、性能が良いと考えてください。

クロック周波数の逆数は、1クロックにかかる時間を表します。

CPI

CPIはCPUの性能を評価するための要素の一つです。1命令当たりの実行に必要はクロックの回数を表します。

f:id:qualifi:20180514131049j:plain

例えば、CPIが2のCPUと4のCPUがあったとします。当然、必要なクロック数が少ないほうがたくさん命令を実行できるので、この場合は前者のほうが優秀だということになります。

1クロックにかかる時間とCPIがあれば、命令の実行時間を求めることができます。

MIPS

MIPSはCPUの性能を評価するための要素の一つです。1秒間に何百万命令を実行できるのかを表します。

f:id:qualifi:20180514130928j:plain

当然、MIPSが大きいほうが優秀だと言えるでしょう。

MIPSの逆数は1命令の実行時間を表します。

ここで注意しなければいけないのが、何百万命令実行できるのかを表すということです。計算をするときは単位に気を付けてください。

基本情報技術者試験での対策

ではこれらの指標が試験ではどのように問われるのでしょうか？過去問で見ていきましょう。

クロック周波数

基本情報技術者　平成18年　秋季　問19

PCのCPUのクロック周波数に関する記述のうち，適切なものはどれか。

ア：クロック周波数によってCPUの命令実行タイミングが変化する。クロック周波数が高くなるほど命令実行速度が上がる。

イ：クロック周波数によってLANの通信速度が変化する。クロック周波数が高くなるほどLANの通信速度が上がる。

ウ：クロック周波数によって磁気ディスクの回転速度が変化する。クロック周波数が高くなるほど回転数が高くなり，磁気ディスクの転送速度が上がる。

エ：クロック周波数によってリアルタイム処理の割込み間隔が変化する。クロック周波数が高くなるほど割込み頻度が高くなり，リアルタイム処理の処理速度が上がる。

この問題の解答はアです。