CPI(しーぴーあい)

詳細解説

基本となる計算式は「CPI = 総クロックサイクル数 ÷ 実行命令数」です。命令の種類ごとに所要サイクル数が異なる場合、各命令のCPIに出現比率（命令ミックス）を掛けて足し合わせることでプログラム全体の平均CPIを求めます。さらに、1クロックあたりの時間であるクロック周期（クロック周波数の逆数）を用いると、1命令の平均実行時間は「CPI × クロック周期」、プログラム全体のCPU実行時間は「総命令数 × CPI × クロック周期」と表せます。

パイプライン処理やスーパースカラなどの高速化技法は、この数値を小さくして性能を高める仕組みです。計算時には、分子と分母が逆であるIPC（Instructions Per Cycle：1サイクルあたりの実行命令数）と混同して割り算の向きを間違えないよう注意が必要です。また、単位時間あたりの命令実行数を示すMIPSとは反比例の関係にあり、同じクロック周波数であればCPIが小さいほどMIPSの値は大きくなります。