컴퓨터구조론 2장 연습문제 풀이 (개정5판, 생능출판, 김종현)

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최초 등록일
2021.04.28
최종 저작일
2020.03
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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

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