普考-資訊處理計算機概要110 年第 6 題單選題
某個中央處理單元（Central Processing Unit, CPU）的時脈速度（Clock Rate）為 1 GHz，假設一個時脈週期（Clock Cycle）可以執行一個指令，理想情況下該處理器一秒內可以執行多少指令？
A正確答案
1 GHz 的時脈速度代表每秒有 10^9 個週期，在每週期執行一指令的假設下，每秒可執行 10^9 個指令。
為什麼答案是 A
頻率的 Giga (G) 定義為 10^9，1 GHz 即每秒 10^9 個週期，可執行 10^9 個指令。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 1 GHz 的時脈速度代表每秒有 10^9 個週期，在每週期執行一指令的假設下，每秒可執行 10^9 個指令。
頻率單位的 Giga (G) 代表 10^9，因此 1 GHz = 10^9 Hz。每週期執行 1 個指令，故一秒執行 10^9 個指令。
逐選項分析
A✓ 正確
頻率的 Giga (G) 定義為 10^9，1 GHz 即每秒 10^9 個週期，可執行 10^9 個指令。
B✕
數量級錯誤，Giga 代表 10^9 而非 10^{30}。
D✕ 陷阱
2^{30} 是儲存容量中 Giga (GiB) 的二進制定義，但在計算頻率 (Hz) 時，Giga 恆為十進制的 10^9。
關鍵知識表
| concept | description |
|---|
| 頻率單位 (Hz) | K = 10^3, M = 10^6, G = 10^9, T = 10^{12} |
| 儲存容量單位 (Bytes) | K = 2^{10}, M = 2^{20}, G = 2^{30}, T = 2^{40} (嚴格來說應標示為 KiB, MiB, GiB, TiB) |
時脈速度用的是十進位 SI 字首,1 GHz = 10^9 Hz,代表每秒 10 億個週期。考選部最常出的陷阱是讓考生把記憶體容量的 G(2^30 ≈ 10.74 億)套用到 CPU 頻率上。判斷準則:只要看到「Hz」「時脈」「頻率」就用 10^n 次方;看到「Byte」「儲存」才用 2^n 次方。另一個考點是「理想狀態下一週期執行一指令」,所以 1 GHz 處理器每秒最多執行 10^9 條指令,但實務中因管線停頓、快取缺失等因素會打折扣。 
