《機械》〈情報伝送及び処理〉[H21:問8]コンピュータシステムの性能に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★★★☆(やや難しい)

次の文章は,コンピュータシステムの性能に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる最も適切な語句を解答群の中から選び,その記号をマークシートに記入しなさい。

コンピュータシステムは,その用途に合わせて構成されるので,単純にその処理性能を比較することはできないが,マイクロプロセッサの処理性能を比較するための基準としては,下式で求められる処理時間が用いられる。

  処理時間\( \ = \ \fbox {  (1)  } \ \times \ \mathrm {CPI} \ \times \ \)命令数

ここで,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い,\( \ \fbox {  (1)  } \ \)は\( \ 1 \ \)クロック当たりの時間であり,\( \ \mathrm {CPI} \ \)は\( \ 1 \ \)命令当たりに使用する平均クロック数である。マイクロプロセッサの処理能力の評価指標としては,\( \ 1 \ \)秒間に実行できる命令数を\( \ 100 \ \)万単位で表す\( \ \fbox {  (2)  } \ \)や,\( \ 1 \ \)秒間に実行できる浮動小数点演算数で表す\( \ \fbox {  (3)  } \ \)などがある。

また,コンピュータシステムの処理効率や操作性等を評価する標準的なプログラムをベンチマークプログラムと呼び,整数演算の性能評価として\( \ \fbox {  (4)  } \ \)などの指標が用いられている。

端末機器,ネットワーク,ソフトウェアなども含んだシステム全体としての性能を評価するものとして,トランザクション処理性能評議会が策定した\( \ \fbox {  (5)  } \ \)が利用されている。さらに,最近では,消費電力効率などの性能評価も重要視されている。

〔問8の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&(イ)& \mathrm {FLEPS}     &(ロ)& アクセスタイム     &(ハ)& \mathrm {MIPS} \\[ 5pt ] &(ニ)& \mathrm {TCIP}     &(ホ)& \mathrm {MTBF}     &(ヘ)& \mathrm {SPEC \ int} \\[ 5pt ] &(ト)& 動作周波数     &(チ)& \mathrm {FPU}     &(リ)& \mathrm {TPC-C} \\[ 5pt ] &(ヌ)& \mathrm {SPEC \ fp}        &(ル)& クロックサイクルタイム          &(ヲ)& \mathrm {TSS} \\[ 5pt ] &(ワ)& \mathrm {FLOPS}     &(カ)& \mathrm {SPEC \ com}     &(ヨ)& \mathrm {MTTR} \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

コンピュータシステムの性能の用語の知識に関する問題です。
電験のテキストにはまず掲載されていない内容,そして選択肢も絞りにくいので,コンピュータについて習熟されている方以外は選択しない問題かと思います。
\( \ 1 \ \)種機械科目令和4年問7でコンピュータシステムの計算問題も出題されていますので,理解を深めたい方は合わせて見ておいて下さい。

【用語の解説】

(イ)\( \ \mathrm {FLEPS} \ \)
\( \ \mathrm {FLOPS} \ \)の誤答の選択肢と思いますが,コンピュータの内容とは関係がない用語かと思います。

(ロ)アクセスタイム
記憶装置への書き込みや読み出しにかかる時間のことをいいます。コンピュータでは大容量ですがアクセスタイムが長いメインメモリと小容量ですがアクセスタイムは短いキャッシュメモリがあります。

(ハ)\( \ \mathrm {MIPS} \ \)
\( \ \mathrm {Million \ Instructions \ Per \ Second} \ \)の略で,英語で示しているように,\( \ 1 \ \)秒間に何百万の命令が実行できるか処理能力を表す指標です。

(ニ)\( \ \mathrm {TCIP} \ \)
\( \ \mathrm {TPC-C} \ \)の誤答の選択肢と思います。\( \ \mathrm {IP} \ \)のみでしたら\( \ \mathrm {Internet \ Protocol} \ \)の略で,\( \ \mathrm {IP} \ \)アドレスと呼ばれる番号を付与しネットワーク通信を行うものとなります。

(ホ)\( \ \mathrm {MTBF} \ \)
\( \ \mathrm {Mean \ Time \ Between \ Failures} \ \)の略で,日本語では平均故障間隔といい,故障発生から次の故障が発生するまでの平均時間のことをいいます。

(ヘ)\( \ \mathrm {SPEC \ int} \ \)
\( \ \mathrm {SPEC\left( Standard \ Performance \ Evaluation \ Corporation \right) } \ \)が評価するコンピュータの総合的な性能評価で整数演算を評価するものです。

(ト)動作周波数
コンピュータの\( \ \mathrm {CPU} \ \)の性能を評価するもので,動作周波数が高いほど性能が良いことになります。

(チ)\( \ \mathrm {FPU} \ \)
\( \ \mathrm {Floating \ Point \ Unit} \ \)の略で,浮動小数点演算を高速に処理することを専門とした処理装置となります。

(リ)\( \ \mathrm {TPC-C} \ \)
\( \ \mathrm {TPC\left( Transaction \ Processing \ Performance \ Council\right) } \ \),トランザクション処理性能評議会により策定されている卸売業における注文・支払いなどの業務をモデルとした総合的な処理性能を評価するものです。

(ヌ)\( \ \mathrm {SPEC \ fp} \ \)
\( \ \mathrm {SPEC\left( Standard \ Performance \ Evaluation \ Corporation \right) } \ \)が評価するコンピュータの総合的な性能評価で浮動小数点演算を評価するものです。

(ル)クロックサイクルタイム
\( \ 1 \ \)クロック当たりの周期のことをいいます。コンピュータはクロック信号に同期して処理を行うため,クロックサイクルタイムが短い程,処理時間は短くなります。

(ヲ)\( \ \mathrm {TSS} \ \)
\( \ \mathrm {Time \ Sharing \ System } \ \)の略で,複数のユーザやプログラムを\( \ 1 \ \)台のコンピュータで並行して処理できるようにしたシステムです。

(ワ)\( \ \mathrm {FLOPS} \ \)
\( \ \mathrm {FLoating \ point \ Operations \ Per \ Second } \ \)の略で,\( \ 1 \ \)秒間に浮動小数点演算をどれだけ実効できるかを示す指標です。

(カ)\( \ \mathrm {SPEC \ com} \ \)
\( \ \mathrm {SPEC \ int} \ \)及び\( \ \mathrm {SPEC \ fp} \ \)の誤答の選択肢と思います。

(ヨ)\( \ \mathrm {MTTR} \ \)
\( \ \mathrm {Mean \ Time \ To \ Repair} \ \)の略で,平均修理時間すなわちシステムが修復して機能が回復するまでの時間をいいます。

【解答】

(1)解答:ル
「用語の解説」の通り,\( \ 1 \ \)クロック当たりの時間はクロックサイクルタイムといいます。

(2)解答:ハ
「用語の解説」の通り,\( \ 1 \ \)秒間に実行できる命令数を\( \ 100 \ \)万単位で表す処理能力の評価指標は\( \ \mathrm {MIPS} \ \)といいます。

(3)解答:ワ
「用語の解説」の通り,\( \ 1 \ \)秒間に実行できる浮動小数点演算数で表す処理能力の評価指標は\( \ \mathrm {FLOPS} \ \)といいます。

(4)解答:ヘ
「用語の解説」の通り,ベンチマークプログラムのうち,整数演算の性能評価は\( \ \mathrm {SPEC \ int} \ \)が用いられます。

(5)解答:リ
「用語の解説」の通り,トランザクション処理性能評議会が策定した,システム全体としての性能を評価するものは\( \ \mathrm {TPC-C} \ \)といいます。



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