各ステージの処理時間が等しい5段のパイプラインで、十分多くの命令をハザードなしに実行したとき、パイプラインを用いない場合と比べたスループットの向上は、理想的に何倍か。

解説

正解は「約5倍」です。パイプラインでは、命令の処理を5つのステージに分け、異なる命令のステージを重ねて並行に実行します。最初の命令の完了までは5ステージ分かかりますが、その後は毎クロック1命令ずつ完了するので、N 命令に $5+(N-1)$ クロックで済みます。パイプラインなしでは 5N クロック分の時間がかかるため、N が十分大きいと約5倍になります。ただし、1命令の実行時間（レイテンシ）は短くなりません。「約2.5倍」はステージ数の半分です。「約10倍」は理想値を超えています。「変わらない」は、処理を重ねる効果を見落としています。実際には、ハザードによるストールなどで5倍より小さくなります。