プロセッサのアーキテクチャに関する次の記述のうち、最も適切な
ものはどれか。
① １ステージがＰナノ秒で実行されるステージ数Ｄのパイプラインにおいて、Ｎ個の命令の
実行が完了する最短時間は、Ｎ×Ｐ／Ｄナノ秒である。
② ＶＬＩＷでは、複数個の命令が同時に実行されるが、命令の実行中に命令間の
依存関係をプロセッサが検知した場合には、命令の実行が中断される。
③ パイプラインにおける構造ハザードとは、プログラムにある条件分岐が原因となり
ストールする現象である。
④ 複数個のパイプラインをプロセッサに備えることにより、パイプラインハザードを回避
する高速化技術をスーパースカラという。
⑤ 命令実行の各ステージを細かく分割することにより、パイプラインの動作効率を
向上させる高速化技術をスーパーパイプラインという。
①ステージ数Ｄ、命令数Ｎを投入すると
以下のように平行して実行される。
①②③・・・・Ｎ
１
２１
３２１
・・・・・
Ｄ・・・・１
Ｄ・・・２１
Ｄ・・・２１
・・・・２
・・・・
Ｄ・
Ｄ
１ステージで、上記１行分の命令を行うことができるので
上記はＮ＋Ｄ－１ステージで実行が完了する。
従って、最短時間は、(Ｎ＋Ｄ－１) ×Ｐナノ秒である。
②VLIW (Very Long Instruction Word) は、複数の命令を非常に長い１つの
命令で同時に実行する方式のことである。
命令間の依存関係がないように考慮され、命令が並び替えられている。
③分岐ハザードの説明である。
パイプラインハザードは以下の３つがある。
データハザード：直前の命令の処理結果を参照するような場合に、実行結果を
待たなければ処理を進められない現象のこと。
構造ハザード：複数の命令が同じタイミングでハードウェア資源にアクセスしようした時に
競合が発生し、処理できなくなる現象のこと。
分岐ハザード：プログラムにある条件分岐が原因となり、ストール (停止状態) する
現象のこと。
④スーパースカラは、複数個のパイプラインをプロセッサに備えることにより、
複数の命令を同時に実行できるようにするCPUの高速化技術の一つである。
パイプラインハザードを回避する技術ではない。
⑤正しい。
EXCELのマクロのご相談なら ファーストマクロ へ
タグ：パイプライン
