第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和5年度（2023年）上期
問64 (機械 問22)
問題文
図は、マイクロプロセッサの動作クロックを示す。マイクロプロセッサは動作クロックと呼ばれるパルス信号に同期して処理を行う。また、マイクロプロセッサが1命令当たりに使用する平均クロック数をCPIと呼ぶ。1クロックの周期T［s］をサイクルタイム、1秒当たりの動作クロック数fを動作周波数と呼ぶ。
次の問に答えよ。
この設問は、＜前問＞の続きの設問となります。
CPI＝4のマイクロプロセッサにおいて、1命令当たりの平均実行時間が0.02μsであった。このマイクロプロセッサの動作周波数の値［MHz］として、正しいものを次のうちから一つ選べ。
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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和5年度（2023年）上期 問64（機械 問22） （訂正依頼・報告はこちら）
図は、マイクロプロセッサの動作クロックを示す。マイクロプロセッサは動作クロックと呼ばれるパルス信号に同期して処理を行う。また、マイクロプロセッサが1命令当たりに使用する平均クロック数をCPIと呼ぶ。1クロックの周期T［s］をサイクルタイム、1秒当たりの動作クロック数fを動作周波数と呼ぶ。
次の問に答えよ。
この設問は、＜前問＞の続きの設問となります。
CPI＝4のマイクロプロセッサにおいて、1命令当たりの平均実行時間が0.02μsであった。このマイクロプロセッサの動作周波数の値［MHz］として、正しいものを次のうちから一つ選べ。
- 0.0125
- 0.2
- 12.5
- 200
- 12500
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この過去問の解説 （2件）
01
前問からの引き続きの問題となります。
今回はマイクロプロセッサの動作周波数の値［MHz］を求めていきます。
CPIとは、1命令当たりのクロック数をいい、この問題のマイクロプロセッサは0.02μs間にクロック数が4となります。なので1クロックの周期T[s]は次のようになります。
・Ｔ＝0.02×10-6/4＝0.005×10-6[s]
※[μ：マイクロ]＝10-6
次にマイクロプロセッサの動作周波数を求めます。
・f＝1/Ｔ＝1/0.005×10-6＝200×106[Hz]＝200[MHz]
以上のようになります。
解説の冒頭の内容と一致するので適切です。
この問題は一見、難しそうに見えますが、よく問題文章を読むと難解な計算問題ではありません。ただ、聞きなれない言葉があるので難しく考えがちになると思いますが、惑わされないよう問題に慣れておきましょう。
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02
マイクロプロセッサの動作周波数を求める計算問題です。
計算に必要な値と量記号は以下の通りです。
マイクロプロセッサが1命令あたりに使用するクロック数CPI：4
1命令あたりの平均実行時間t：0.02[μs]
サイクルタイム：T[μs]
動作周波数：f[MHz]
◆1サイクルにかかる時間を求めます
T＝1命令あたりの平均実行時間/CPI
＝0.02✕10−6/4
＝0.005✕10−6[s]
＝0.005[μs]
◆サイクルタイムと周波数の関係から動作周波数を求めます
f＝1/T
＝1/0.005✕10−6
＝200✕106[Hz]
＝200[MHz]
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