🔄 第7回 逆数とスピード計算
クロック周波数とMIPSでつまずく人はここ
🔓 この講座で解けるようになる問題：CPU性能（クロック・MIPS）・伝送時間の問題
1. 逆数＝「1回あたり」への変換
「1秒に5回」働く機械は「1回あたり 1/5秒 = 0.2秒」かかります。 この「1秒に◯回」↔「1回あたり◯秒」の裏返しが逆数の関係。 速さと時間はいつでもこの関係です。回数が増えれば1回あたりは短くなる——分数にすると 1÷回数。
2. クロック周波数
「クロック周波数 2GHz のCPU」= 1秒間に2G回（20億回）カチカチ動く、という意味。 では1回（1クロック）にかかる時間は？ 1 ÷ 2G回 = 0.5ナノ秒 G（10⁹）の逆数はナノ（10⁻⁹）。「GHzの逆数はナノ秒」とセットで覚えると桁ミスが減ります。1GHz→1ナノ秒、2GHz→0.5ナノ秒、4GHz→0.25ナノ秒。
3. MIPSと命令実行時間
MIPSは「1秒間に何百万命令を実行できるか」。 20MIPS = 1秒に2000万命令 → 1命令あたり 1÷2000万 = 50ナノ秒 逆に「1命令に平均100ナノ秒かかるCPUは何MIPS？」なら、 1秒 ÷ 100ナノ秒 = 1000万命令/秒 = 10MIPS どちら向きでも「逆数を取るだけ」です。
4. 伝送時間はビット⇔バイトに注意
「100Mビット/秒の回線で 50Mバイトのファイルを送る時間は？」 罠はビットとバイトの違い。1バイト＝8ビットなので、 50Mバイト = 400Mビット 時間 = 400Mビット ÷ 100Mビット/秒 = 4秒 回線速度は「ビット/秒」、ファイルサイズは「バイト」で書かれるのがお約束。8倍の変換を忘れると選択肢のワナにはまります（ワナの選択肢が必ず用意されています）。
📌 これだけ覚える
- ✅「1秒に◯回」↔「1回あたり1/◯秒」（逆数）
- ✅GHzの逆数はナノ秒（2GHz→0.5ナノ秒）
- ✅MIPS＝百万命令/秒。命令時間は逆数
- ✅伝送計算はバイト→ビットの8倍変換を忘れない
読んだ直後に解くのがいちばん定着します
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