MIPSは、1秒間に実行する命令数を百万単位で表す指標です。Million Instructions Per Secondの略で、1MIPSは毎秒100万命令を意味します。
この記事では単位の読み方と基本の実行時間を確認します。その後、CPUの条件が複数ある問題は、末尾の無料noteで式を立てる練習へ進めます。
1．MIPSを命令数へ直す
| 性能指標 | 1秒当たりの命令数 |
|---|---|
| 1MIPS | 100万命令 |
| 10MIPS | 1,000万命令 |
| 100MIPS | 1億命令 |
Mは百万です。計算するときは、MIPSの数値をそのまま命令数とせず、100万を掛けて毎秒の命令数へ直します。
2．命令数と実行時間を結び付ける
実行時間（秒）＝ 命令数 ÷（MIPS × 1,000,000）そのプログラムで100MIPSの実行速度を維持でき、ほかの待ち時間を考えないとします。2億命令を実行するなら、2億÷1億＝2秒です。実測値や問題文の条件が変われば、同じMIPSで計算できるとは限りません。
3．クロック周波数との違い
クロック周波数は毎秒のサイクル数、MIPSは毎秒の命令数です。平均CPIが与えられる基本モデルでは、次の関係でつながります。
MIPS ＝ クロック周波数（Hz）÷ 平均CPI ÷ 1,000,000異なる命令体系やプログラムでは、同じ仕事に必要な命令数や命令の構成も変わります。MIPSが高いという数値だけで、どの仕事でも必ず速いと判断しないようにしましょう。
理解を確かめる確認問題
10MIPSで3,000万命令を実行すると何秒でしょうか。一定の速度で実行でき、ほかの待ち時間は考えません。
解答・解説を見る
3秒です。10MIPS＝毎秒1,000万命令なので、3,000万÷1,000万＝3秒になります。
まとめ：百万単位を、計算できる単位へ直す
MIPSは命令数の速さを表す指標です。まず毎秒の命令数へ直し、仕事の量を速さで割ると時間になります。次はCPIとGHzが加わる問題でも、同じように数値の役割を整理してみましょう。
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