[0178] 

平成12年度秋期 (旧)第2情報処理技術者試験より
プロセッサを制御するために用いられるクロックに関する記述のうち、適切なものはどれか。
同じアーキテクチャのプロセッサであれば、クロック周波数の高いものほど単位時間当たりの実行命令数は多い。
クロック周波数の逆数は、秒間に実行できる命令数と等しい。
プログラムが全く実行されていないときは、クロックは停止している。
命令フェッチから命令実行までの一連の処理は、1クロックで実行される。

正解

解説

 プロセッサとクロックに関する問題です。
 クロックに関する説明は、バックナンバーの 0039号で取り上げていますが、再度掲載します。

■ 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)


 それでは、クロックと命令の関係はどのようになっているのでしょうか。

 コンピュータが命令を実行する場合、いくつかの段階に分けて処理されます。 下の図では、1つの命令を、フェッチ(Fetch;命令をCPUへ読み込む)、デコード(Decode;命令を解読する)、エグゼキュート(Execute;命令を実行する)、ライトバック(Write Back;命令の実行結果を書き出す)の4段階に分けています。



 アーキテクチャによって若干の違いはありますが、プログラムを格納している場所はCPUではなく主記憶装置上なので、こうした段階を踏んで実行されるのです。

 命令を実行する際の各段階は、クロックにあわせて処理されます。 したがって、先ほどの例では 1命令が4段階に分割されていましたが、1段階の処理を 1クロックで処理するとすれば、 4クロックで命令実行が完了することになります。



 それでは選択肢をみていきましょう。


 同じアーキテクチャのプロセッサであれば、クロック周波数の高いものほど単位時間当たりの実行命令数は多い。
正しい記述です。

 クロック周波数の逆数は、秒間に実行できる命令数と等しい。
1命令にかかる時間 = 1クロック ではありません。

 プログラムが全く実行されていないときは、クロックは停止している。
電源がONになっている間は常に動作しています。

 命令フェッチから命令実行までの一連の処理は、1クロックで実行される。
最低でも数クロックかかります。


 よって、アが正解となります。
※ 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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