最終更新日：2026年7月6日
fe technology cpu-performance calculation
まず結論
MIPSとは、CPUが 1秒間に何百万命令を実行できるか を表す性能指標です。
FE試験では、MIPSの問題は次の流れで解きます。
- MIPSを「1秒あたりの命令数」に直す
- 命令数 ÷ 1秒あたりの命令数で、CPU処理時間を求める
- ファイルアクセス時間などの待ち時間を足す
- 秒とミリ秒の単位をそろえる
たとえば 30MIPS は、
30百万命令/秒 = 3,000万命令/秒
という意味です。
直感的な説明
MIPSは、CPUの「命令をこなす速さ」です。
たとえるなら、工場の作業スピードに近いです。
- 1秒で3,000万個の作業ができる機械
- 1つの仕事には60万個の作業が必要
この場合、仕事にかかる時間は、
必要な作業量 ÷ 1秒あたりの作業量
で求められます。
ただし、オンラインシステムでは、CPUが命令を処理する時間だけでなく、ファイルアクセスなどの待ち時間も発生します。
そのため、
CPU処理時間 + ファイルアクセス時間
で考えるのがポイントです。
定義・仕組み
MIPSとは
MIPSは、Million Instructions Per Second の略です。
日本語では、
1秒間に何百万命令を実行できるか
という意味です。
たとえば、30MIPSなら、1秒間に30百万命令を実行できます。
30MIPS = 30 × 100万命令/秒
= 3,000万命令/秒
ここで、30MIPSを「30万命令/秒」と考えないように注意します。
CPU処理時間の求め方
CPU処理時間は、次の式で求めます。
CPU処理時間 = 必要な命令数 ÷ 1秒あたりに実行できる命令数
たとえば、1トランザクションで60万命令が必要で、CPU性能が30MIPSの場合、
60万 ÷ 3,000万 = 0.02秒
です。
秒をミリ秒に直すと、
0.02秒 = 20ミリ秒
になります。
ファイルアクセス時間の足し方
問題文にファイルアクセス時間がある場合は、CPU処理時間に足します。
たとえば、ファイルアクセスが平均2回あり、1回30ミリ秒なら、
30ミリ秒 × 2回 = 60ミリ秒
です。
CPU処理時間が20ミリ秒なら、合計は、
20ミリ秒 + 60ミリ秒 = 80ミリ秒
になります。
秒とミリ秒の変換
FE試験では、秒とミリ秒の変換でミスしやすいです。
1秒 = 1000ミリ秒
です。
したがって、
0.02秒 = 20ミリ秒
となります。
どんな場面で使う？
オンラインシステムの処理時間を求める場面
オンラインシステムでは、1件の処理をトランザクションと呼ぶことがあります。
たとえば、
- 注文処理
- 残高照会
- 在庫確認
- 会員情報の更新
などです。
1トランザクションに必要な命令数と、CPU性能が分かれば、CPU処理時間を計算できます。
さらに、ファイルアクセスや入出力待ちがあれば、その時間も足します。
CPU時間とI/O時間を分ける場面
コンピュータの処理時間は、大きく分けると次の2つがあります。
- CPUが命令を実行している時間
- ファイルアクセスなどで待っている時間
MIPSで求められるのは、主にCPU処理時間です。
ファイルアクセス時間は、別に計算して足す必要があります。
よくある誤解・混同
❌ MIPSを30万命令/秒と考える
これは誤りです。
MIPSの M は Million なので、100万を意味します。
30MIPSは、
30 × 100万 = 3,000万命令/秒
です。
❌ CPU処理時間だけで答える
問題文にファイルアクセス時間がある場合は、CPU処理時間だけでは足りません。
ファイルアクセスの回数と時間を確認して、合計します。
❌ ファイルアクセス回数を見落とす
1回30ミリ秒でも、2回アクセスするなら60ミリ秒です。
FE試験では、
1回あたりの時間 × 回数
を忘れないようにします。
❌ 秒とミリ秒を混ぜて計算する
CPU処理時間を秒で求めたあと、選択肢がミリ秒なら変換が必要です。
0.02秒 = 20ミリ秒
のように、単位をそろえてから足します。
確認問題（FE試験対策）
オンラインシステムにおいて、1トランザクションの処理に平均60万命令を実行し、平均2回のファイルアクセスが必要である。CPU性能が30MIPSであるコンピュータの1トランザクションの平均処理時間は何ミリ秒か。ここで、ファイルの平均アクセス時間は30ミリ秒とし、当該トランザクション以外の処理は発生しないものとする。
- ア. 8
- イ. 40
- ウ. 62
- エ. 80
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正解：エ
解説
まず、30MIPSは、1秒間に3,000万命令を実行できるという意味です。
30MIPS = 30 × 100万命令/秒 = 3,000万命令/秒
1トランザクションでは60万命令を実行するので、CPU処理時間は、
60万 ÷ 3,000万 = 0.02秒 = 20ミリ秒
です。
次に、ファイルアクセス時間を求めます。
30ミリ秒 × 2回 = 60ミリ秒
したがって、平均処理時間は、
20ミリ秒 + 60ミリ秒 = 80ミリ秒
です。
👉 判断ポイント
CPU時間を求めたあと、ファイルアクセス時間を足す と考えます。
まとめ（試験直前用）
- MIPS は、1秒間に実行できる百万命令数
- 30MIPSは、3,000万命令/秒
- CPU処理時間は、必要な命令数 ÷ 1秒あたり命令数
- ファイルアクセス時間は、1回あたりの時間 × 回数
- 最後に、CPU時間とファイルアクセス時間を足す
FE試験では、
MIPSでCPU時間を求める → I/O時間を足す → 単位をそろえる
の順番で解くと安定します。