컴퓨터구조론 2장 연습문제 풀이 (개정5판, 생능출판, 김종현)

소개글

컴퓨터구조론 2장 연습문제 풀이입니다.
직접 강의를 듣고 풀고 작성한 내용으로 과제점수로도 만점을 받았던 자료입니다.
혹시나 모르시는 내용이 있으시면 문의 주시면 감사하겠습니다.

목차

없음

본문내용

2.5
* 파이프라인 단계 수 = k
* 실행할 명령어들의 수 = N
* 파이프라인에 의한 전체 명령어 실행 시간(Tk)는 Tk = k + (N - 1) (각 파이프라인 단계가 한 클럭 주기가 걸린다고 가정할 시)
과정: 문제에서 4-단계 명령어 파이프라인으로 1000개의 명령어를 모두 실행한다고 나와 있으므로 첫 번째 명령어를 실행하는데 4 클록 주기가 걸리고, 나머지 (1000-1) = 999 클록 주기가 걸린다. 따라서 1000개의 명령어를 모두 실행하려면 4 + 999 = 1003 클록 주기가 걸린다. 클록 주파수가 2GHz 이므로 1 클록 주기는 1 / 2GHz = 0.5ns이다.
1000개의 명령어를 모두 실행하는데 소요되는 시간은 1003 x 0.5ns = 501.5ns이다.
답: 1003 클록 주기, 501.5ns

2.6
과정: 클록주파수가 4 GHz이므로 1 클록 주기는 1 / 4GHz = 0.25ns이다.
문제에서 12-단계 명령어 파이프라인으로 구성되어 있고 1000개의 명령어를 실행한다고 나와 있으므로 파이프라인에 의한 전체 명령어 실행 시간은 Tk = 12 + (1000-1) = 1011 클록 주기이다. 걸리는 시간은 1011 x 0.25ns = 252.75ns이다.
파이프라인을 사용하지 않는 경우, 명령어 1개당 12단계를 거쳐야 하므로 1000개의 명령어를 실행하려면 T1 = k x N = 12 x 1000 = 12000 클록 주기가 걸린다. 그 시간은 12000 x 0.25ns = 3000ns이다. 따라서 속도 향상(SP) = 3000ns / 252.75ns ≒ 11.87배이고(소수점 셋째자리 반올림) 효율(E) = 11.87 / 12 ≒ 0.99이다.(소수점 셋째자리 반올림)
답: 252.75ns, 속도 향상(SP) ≒ 11.87배, 효율(E) ≒ 0.99

참고 자료

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