【コンピュータシステム】流れ作業で高速化！「パイプライン処理」｜情報処理問題1000本ノック

CPUが1つの命令を終えてから次に取りかかるのではなく、各工程を分担して同時に動かすことで、単位時間あたりの処理量を劇的に増やす仕組みを攻略しましょう。

1. 問題：命令実行の並列化技術

【 問題 】 CPUの命令実行プロセスにおいて、「フェッチ（命令取出し）」「デコード（命令解読）」「エグゼキュート（実行）」といった各段階を独立したステージに分け、複数の命令を1ステージずつずらして並行して実行する方式を何と呼ぶでしょうか？

ア、マルチスレッド   イ、パイプライン   ウ、DMA制御   エ、キャッシュメモリ

2. 正解：プロセッサアーキテクチャに関する正解

正解： イ、パイプライン（Pipeline）

3. 解説：工場の「ベルトコンベア」と同じ原理

命令を一つずつ順番に終わらせる方式に比べ、パイプライン方式は各パーツ（演算器など）の空き時間をなくすことで高速化を実現します。

【図解：パイプラインの実行イメージ】

命令1：[フェッチ][デコード][実行]
命令2：　　　　[フェッチ][デコード][実行]
命令3：　　　　　　　　[フェッチ][デコード][実行]

■ 特徴
・一つの命令が終わる前に、次の命令の「フェッチ」を開始します。
・理想的な状態では、1サイクルごとに一つの命令が完了することになります。

[ 注意点：パイプラインハザード ]<br