プロセッサの性能―クロック周波数、MIPS、CPIの関係式など
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プロセッサの性能
プロセッサの性能は、内部時計の速さや、単位時間に実行できる命令数などで表されます。プロセッサの性能に関連するクロック周波数、MIPS（Million Instruction Per Second）、CPI（Cycles Per Instruction）の意味、関係式などプロセッサの性能指標についてをまとめています。
目次
この記事の目次です。
1. クロック周波数
2. CPI（Clocks Per Instruction）
3. MIPS（Million Instruction Per Second）
4. クロック周波数、MIPS、CPIの関係
5. サイクルタイム
6. FLOPS
7. 命令ミックス
1. クロック周波数
クロック周波数とは、コンピュータの動作を制御するための基準信号の周波数です。 1機械語命令あたりのクロック数のことをCPIといいます。
CPUのHz表記
クロック周波数はHz（ヘルツ）という単位を使います。1Hzは1秒間の周波数が1のことを表します。
1GHzCPUの“1GHz”は、そのCPUが処理のタイミングを合わせるための信号を 1秒間に10億回発生させて動作することを示します。
CPUの性能
CPUは、同じ構造のCPUにおいて、クロック周波数を上げると処理速度が向上します。
2. CPI（Clocks Per Instruction）
CPIとは、Clocks Per Instruction または Clocks cycles Per Instructionの略で、CPUが処理する命令の1命令あたりの実行クロック数、別の言い方をすると1命令あたりの平均クロック数を表す指標（統計情報）です。
3. MIPS（Million Instruction Per Second）
MIPSとは、Million Instruction Per Secondの略で、1秒間に実行できる命令数を100万命令単位で表したものです。 1MIPSは1秒間に100万命令実行する性能があるということになります。
4. クロック周波数、MIPS、CPIの関係
なお、クロック周波数、CPI、MIPSの関係式は以下になります。
MIPS ＝ クロック周波数／CPI
5. サイクルタイム
サイクルタイムは、演算の1サイクルを実行するのに必要な時間のことです。
6. FLOPS
FLOPSは、コンピュータが1秒間に処理可能な浮動小数点演算の回数を示す単位です。
7. 命令ミックス
命令ミックスは、コンピュータやCPUの処理能力の計測に用いる計算や入出力などの命令の組み合わせのことです。
更新履歴
- 2021/9/25 サイクルタイム、FLOPS、命令ミックスについて追記しました。
- 2021/5/10 記事をUPしました。