CPUの性能をあらわす指標3選

① クロック周波数(Clock Frequency)

CPUがどれだけ速く動いているかを表す「テンポ」のようなもの。

  • 意味:1秒間に何回、処理のタイミングを刻むか(Hz = ヘルツ)
  • たとえば:3GHz(ギガヘルツ)なら、1秒間に30億回タイミングを刻む
  • 補足
     ・クロックサイクル時間:1回のクロックにかかる時間(クロック周波数が高いほど短い)

② CPI(Cycles Per Instruction)

1つの命令を実行するのに、平均して何クロック必要かを表す。

  • 意味:1命令あたりのクロック数
  • たとえば:CPIが2なら、命令1つにクロック2回分かかる
  • 補足:CPIが低いほど効率的!

③ MIPS(Million Instructions Per Second)

1秒間に何百万個の命令を実行できるか。

  • 意味:1秒間に実行できる命令の数(単位:百万命令/秒)
  • たとえば:MIPSが100なら、1秒に1億回の命令が実行できるイメージ
  • 注意:命令の「中身の重さ(複雑さ)」は無視してるので、単純比較には注意
    ⇒そこで命令ミックスが用いられる!

【補足】 命令ミックス(Instruction Mix)

よく使われる命令を集めた「セットメニュー」のようなもの。

  • 意味:CPIやMIPSの評価のときに、現実のプログラムでよく使われる命令を反映させるための基準セット
  • たとえば:「計算系:40%、データ移動系:30%、分岐系:30%」みたいな配分

■ まとめ:性能は「組み合わせ」で見るのが大事!

これらの指標は、単体で見るよりも「セットで考える」ことで、より正確な性能評価ができます。

  • 例:
     ・高クロックでもCPIが高いと遅いかも
     ・MIPSが高くても、命令ミックスが現実と違うと意味が薄れる

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