IPA公式正解：イ (I + D - 1) × P
※ 正解はIPA公表の解答です。解説は当サイトが生成AIを用いて作成しています。誤りにお気づきの場合はお問い合わせください。
【解説】正解は選択肢【イ】です。パイプライン処理では、最初の1命令が全Dステージを完了するのにD×P秒かかります。2命令目以降の残り(I－1)個の命令は、パイプラインの働きにより1ピッチ(P秒)ごとに次々と完了するため、所要時間は(I－1)×P秒となります。これらを合計すると(I＋D－1)×P秒になります。
【詳細解説】■ 本問の核心・解法のポイント
パイプライン処理における命令実行時間の算出式を導出する問題です。パイプライン処理では、複数の命令を並行して各ステージに流し込むことで処理のスループットを向上させます。1命令目はD個の全ステージを通過するため「D×P」秒を要しますが、2命令目以降はパイプラインが満たされた状態（定常状態）となるため、1ステージ（1ピッチ＝P秒）経過するごとに1命令ずつ処理が完了します。したがって、全I個の命令を実行する総時間は「D×P ＋ (I－1)×P ＝ (I＋D－1)×P」と求まります。
・各選択肢の徹底解説：
・ア：(I＋D)×Pでは、1ピッチ分多く計算されています。
・イ：【選択肢イ★】正しい記述です。最初の1命令に要するDピッチと、残りの(I－1)命令に要する(I－1)ピッチを足し合わせると、合計は(I＋D－1)×Pとなります。
・ウ：(I×D)＋Pは、パイプライン効果を無視して命令を直列処理した時間(I×D×P)に酷似した誤った式です。
・エ：(I×D－1)＋Pも、適切なパイプライン計算式ではありません。
よって正解はイです。
