[0039] クロック数

平成12年度秋期 (旧)第2情報処理技術者試験より
 処理装置の動作クロック周波数が200MHzのパソコンがある。1命令の実行に平均して5クロック必要なとき、このパソコンの平均命令実行時間は何マイクロ秒か。
0.005
0.025
5
25

正解

解説

 動作クロック数から命令実行問題を求める問題です。

 この問題を解くには、クロックと、「秒」以下の単位換算の知識が必要になります。
まずは、クロックの説明をしましょう。

■ クロック

 クロックは音楽でいうところの「テンポ」に相当し、コンピュータ内の動作のタイミングを取るために、規則正しく出される信号のことをいいます。コンピュータ内のすべての動作は、クロックをもとに開始されます。一般的に、クロック数が大きいほど、高速に動作します。このクロック信号を発生させる回路をクロックジェネレータといいます。クロック数は、Hz(ヘルツ)で表現され、1Hzのコンピュータであれば、1秒に1回の動作(こんなに遅いコンピュータはお目にかかれませんが)、1GHzのコンピュータであれば、1秒に1,000,000,000回の動作を行うことができます。

 ちなみに、キロ、メガ、ギガの単位は、1,000倍ずつ大きくなる数を表すものです。
    1ギガヘルツ(GHz)
    = 1,000メガヘルツ(MHz)
    = 1,000,000キロヘルツ(KHz)
    = 1,000,000,000ヘルツ(Hz)


 次に「秒」以下の単位換算です。マイクロ秒とは、1秒の何分の1でしょうか?

■ ミリ、マイクロ、ナノ、ピコ

 一般に、ミリ、マイクロ、ナノ、ピコの単位は1,000分の1ずつ小さくなる数を表すものです。 したがって、
    1秒(sec)
    = 1,000ミリ秒(msec)
    = 1,000,000マイクロ秒(μsec)
    = 1,000,000,000ナノ秒(nsec)
    = 1,000,000,000,000ピコ秒(psec)

と表すことができます。



 それでは問題を解いていきましょう。このコンピュータのクロック数は、200MHzなので、1クロックにかかる時間は、
    1秒 / 200MHz = 1,000,000マイクロ秒 / 200,000,000Hz = 0.005マイクロ秒
1命令の実行に平均して5クロック必要なので、1命令にかかる時間は、
    0.005マイクロ秒 × 5クロック = 0.025マイクロ秒
 したがって、0.025マイクロ秒のイが正解となります。
※ 解説の内容は執筆時点のものであり,含まれている情報の正確性,妥当性について保証するものではありません。ご注意ください・・・

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