応用情報技術者試験 応用情報技術者試験 令和5年度春期 午前 問9: 全ての命令が 5 ステージで完了するように設計された，パイプライン制御の CPU がある。20 命令を実行するには何サイクル必要となるか。ここで，全ての命令は途

問題本文

全ての命令が 5 ステージで完了するように設計された，パイプライン制御の CPU がある。20 命令を実行するには何サイクル必要となるか。ここで，全ての命令は途中で停止することなく実行でき，パイプラインの各ステージは 1 サイクルで動作を完了するものとする。

選択肢

• ア.20
• イ.21
• ウ.24
• エ.25

正解

ウ. 24

解説

パイプライン処理では、1 命令の各ステージを 1 サイクルずつずらして並列に流すため、全体の所要サイクル数は「ステージ数 ＋（命令数 − 1）」で求められます。最初の 1 命令が 5 サイクルかけて 5 ステージを通り抜けると、以降は 1 サイクルごとに 1 命令ずつ完了するからです。本問はステージ数 5、命令数 20 なので、5 ＋（20 − 1）＝ 5 ＋ 19 ＝ 24 サイクルとなり、ウが正解です。20 命令×5 ステージ＝100 のように単純に掛け算しないこと、5+20＝25 とずらしの計算を誤らないことが要点です。