No.13 コンピュータの構成と動作,性能
1学期
1 CPUの構成
①
コンピュータのCPUに命令を実行させるため,記述に用いられるもの
[プログラム言語]
[機械語]
[プログラムカウンタ]
[命令レジスタ]
[命令解読器]
[レジスタ]
[演算装置]
[制御装置]
④
プログラムをあらかじめ主記憶装置に保存し,CPUが命令を順番に取り出して実行する方式
[プログラム格納方式]
この方式では,CPUは下の3つの処理を繰り返す
[命令を取り出す(フェッチ)],
[命令を解読する(デコード)],
[命令を実行する]
2 コンピュータの動作
①
下のようなCPUで,プログラムカウンターが1から順に動作し無事停止した。そのときのメモリ13,14,15番地のデータを求めなさい。
[13番地 ・・・ 6]
[14番地 ・・・ 10]
[15番地 ・・・ 8]
3 CPUの性能
①
CPUで,データを一時保管するレジスタのサイズのこと
[ビット数]
[コア]
[マルチコア]
④
コアを4つ,6つ,8つ持っている場合のそれぞれの名称
※参考:mono,di,tri,tetra(・quad),penta,hexa,hepta,octa,nona,deca
[クワッドコア]
[ヘキサコア]
[オクタコア]
⑤
複数の装置間でデータなどをやり取りするときに利用される,動作のタイミングを合わせるための信号
[クロック信号]
⑥
1秒間のクロック信号の回数
※同じ構造のCPUでは,
クロック周波数が高いほど単位
時間当たりの処理数が多くなる。
[クロック周波数]
⑦
CPUがクロック周波数3GHzで動作するコンピュータがある。
このCPUは1命令を1.5クロックで実行できるという。
このCPUが1秒間に処理できる平均命令数はいくつか。
[20億(2x109)命令/秒]
4 記憶装置の性能
①
プログラムやデータの長期保存を目的とし,
電源を切ってもデータを保持することができる記憶装置
[補助記憶装置]
[磁気ディスク(HDD)],
[光ディスク(CD,DVD,BD)],
[フラッシュメモリ(USBメモリ,SSD)]
③
CPUが直接アクセスして演算を実行し,高速にデータのやりとりをする装置。※電源が切れるとデータは消失する。
[主記憶装置]
④
CPUと主記憶装置の間に配置し,小容量ながらやりとりを高速化することができる記憶装置
[キャッシュメモリ]
[ヒット率]