情報処理安全確保支援士試験 情報処理安全確保支援士試験 令和5年度秋期 午前Ⅰ 問4: パイプラインの性能を向上させるための技法の一つで，分岐条件の結果が決定する前に，分岐先を予測して命令を実行するものはどれか。

問題本文

パイプラインの性能を向上させるための技法の一つで，分岐条件の結果が決定する前に，分岐先を予測して命令を実行するものはどれか。

選択肢

• ア.アウトオブオーダー実行
• イ.遅延分岐
• ウ.投機実行
• エ.レジスタリネーミング

正解

ウ. 投機実行

解説

投機実行は、分岐命令の条件が確定する前に予測した分岐先の命令を先行して実行し、パイプラインの分岐による空き（ストール）を減らす技法でウが正しい。予測が当たれば高速化、外れた場合は実行結果を破棄する。アウトオブオーダー実行や遅延分岐、レジスタリネーミングも高速化技法だが分岐予測に基づく先行実行とは別概念。現代CPUの性能を支える要だが、Spectre等の投機実行を悪用する脆弱性の温床にもなる。

選択肢ごとの解説

• ア.アウトオブオーダー実行は依存のない命令を順序を入れ替えて実行する技法で、分岐予測とは別。
• イ.遅延分岐は分岐直後の命令を必ず実行する方式で、予測に基づく先行実行ではない。
• ウ.条件確定前に予測した分岐先を先行実行する点が投機実行の定義そのもので正しい。
• エ.レジスタリネーミングは偽の依存を解消する技法であり、分岐予測実行とは無関係。