7. CPU 的單位時脈時間是 0.1 μs，一程式的平均 CPI（cycles per instruction）值是 2。請問該程式的平均 MIPS（million instructions per second）值為何？
(A)2
(B)5
(C)8
(D) 10

【解題思路】

這題考 CPU 效能公式：

MIPS =（時脈頻率 / CPI） / 10⁶

題目給你的是「時脈時間」，你要先換成「時脈頻率」。

1. 時脈時間（clock cycle time）= 0.1 μs
   μs = 10⁻⁶ 秒
   所以 0.1 μs = 0.1 × 10⁻⁶ = 1 × 10⁻⁷ 秒

2. 計算時脈頻率（clock rate）：
   clock rate = 1 / clock cycle time
   = 1 / (1 × 10⁻⁷)
   = 10⁷ Hz = 10 MHz

3. 每秒可以完成的指令數：
   instructions per second = clock rate / CPI
   = 10 MHz / 2
   = 5 MHz

4. 換成 MIPS（百萬指令每秒）：
   = 5 MIPS

因此答案是 5。

【為什麼其他選項不正確（逐一破題）】

(A) 2
時脈頻率除以 CPI 的結果不是 2。

(B) 5
正確！完整計算後得到 5 MIPS。

(C) 8
沒有出現過這類數字，亂猜容易選。

(D) 10
那是時脈頻率（10 MHz），不是 MIPS。

【延伸知識】

重要三大 CPU 效能公式一定要背：

1. CPU 時間 = 指令數 × CPI × 時脈週期時間

2. 時脈頻率 = 1 / 時脈週期時間

3. MIPS = 時脈頻率 / (CPI × 10⁶)

換句話說：

MIPS 取決於兩個變數：時脈越高 → MIPS 越大；CPI 越小 → MIPS 越大。

【記憶技巧】

口訣：

時脈時間顛倒變頻率，頻率除 CPI，再除百萬變 MIPS。

更簡化：

頻率 / CPI = 每秒指令
除百萬 = MIPS。

【常見錯誤】

1. 把「時脈時間」直接代入 MIPS 公式 → 錯
   一定要先變成頻率。

2. 忽略 μs（10⁻⁶）
   單位轉錯，整題崩盤。

3. 以為 MIPS = MHz
   千萬不要混。