專利師 113 年計算機結構考古題（共 4 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/patent-attorney/113-%E8%A8%88%E7%AE%97%E6%A9%9F%E7%B5%90%E6%A7%8B

第 1 題
在計算機結構中，2 對1 多工器（2-to-1 Multiplexer）是一個常用的電路。
考慮一個2 對1 多工器Y = Mult(A,B,S)，就是在兩個輸入訊號（A 或B）
當中選取其中一個來當作輸出訊號（Y），選取的原則由一控制訊號（S）
來決定。如果S = 1，那就Y = A。如果S = 0，那就Y = B。請回答下列
有關多工器的問題。
㈠請畫出A, B, S, Y 四個訊號的真值表（Truth Table）。（8 分）
㈡請利用AND、OR 與NOT 邏輯運算元（logic operator）來表示Y 與A,
B, S 的關係。（8 分）
㈢考慮一個4 對1 多工器Z=Mult4（A,B,C,D,S,T），其中：
當S = 0，T = 0 時，Z = A；當S = 1，T = 0 時，Z = B；
當S = 0，T = 1 時，Z = C；當S = 1，T = 1 時，Z = D。
請利用AND、OR 與NOT 邏輯運算元，來表示Z 與A, B, C, D, S, T
的關係。（9 分）

第 2 題
AI 伺服器的運算能力常以FLOPs 來表示其運算的效能。
㈠請解釋FLOPs。（9 分）
㈡請解釋FP 32。（8 分）
㈢請解釋FP 64。（8 分）

第 3 題
考慮以下計算機，其所執行之程式有四種指令，每種指令之特性如下表
的各欄位所示。其中NC 表示“不需計入考量”。在本題中，計算效能
（throughput）定義為每秒可執行的指令數。
指令
在程式占
有之比重
擷取時間
解碼時間
ALU
執行時間
記憶體
儲存時間
結果寫入
（WB）時間
Load
25%
2ns
2ns
2ns
2ns
2ns
Store
20%
2ns
2ns
NC
Arithmetic
30%
2ns
NC
2ns
Branch
25%
2ns
NC
NC
㈠如果該電腦以single-cycle processor 實現。請問throughput 是多少？
（8 分）
㈡如果該電腦以multi-cycle processor 實現。請問throughput 是多少？
（8 分）
㈢如果該電腦以5-stage pipelined processor 實現。假設沒有任何資料錯
置或是結構錯置的發生，也不計中斷時間，請問throughput 是多少？
（9 分）

第 4 題
總工作量（Work）的定義就是處理器花在某個程式上的時間總和（不包
含待命時間）。而工作深度（Depth）就是根據計算的相依性，找出相依
性最長的那件工作。如下圖所示：
本圖所示之例子，一個程式的工作是將16 個數加總起來，如果我們把所
有運算步驟的相依性繪製成一個圖，那麼Depth 是4，而Work 是15。
現今考慮一個程式的工作是將N 個數加總起來的時候：
㈠請建立Work 與N 的關係式。（12 分）
㈡請建立Depth 與N 的關係式。（13 分）

題庫收錄歷年原題；涉修法條文之題目，請以現行法為準。