平成22年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問11

分野:コンピュータ構成要素(プロセッサ・メモリ・キャッシュ・入出力・IoTデバイス)|実際に出題されたIPA過去問題

容量が a M バイトでアクセス時間が x ナノ秒のキャッシュメモリと,容量が b M バイトでアクセス時間が y ナノ秒の主記憶をもつシステムにおいて,CPU からみた,主記憶とキャッシュメモリとを合わせた平均アクセス時間を表す式はどれか。ここで,読み込みたいデータがキャッシュメモリに存在しない確率を r とし,キャッシュメモリ管理に関するオーバヘッドは無視できるものとする。

  1.  ((1-r)・a/(a+b))・x + (r・b/(a+b))・y
  2.  (1-r)・x + r・y
  3.  (r・a/(a+b))・x + ((1-r)・b/(a+b))・y
  4.  r・x + (1-r)・y
解答・解説を見る

正解:イ

AI解説

キャッシュミス率をrとすると、読み込みたいデータがキャッシュに存在する確率は(1-r)、存在しない(主記憶へアクセスが必要な)確率はrである。したがって平均アクセス時間は、キャッシュアクセス時間xと主記憶アクセス時間yを、それぞれの発生確率で加重平均した(1-r)・x+r・yで表される。 ア: 容量比a/(a+b)やb/(a+b)を用いた式であり、平均アクセス時間はヒット率・ミス率で加重すべきものであって、容量比で加重するものではないため誤り。 イ: 正しい。ヒット率(1-r)とミス率rでそれぞれのアクセス時間を加重平均した(1-r)・x+r・yが平均アクセス時間を表す。 ウ: アの式とrとxおよびyの対応関係が入れ替わっており、かつ容量比を用いている点でも誤り。 エ: rとxおよびyの対応関係(ヒット時とミス時のどちらにどちらの確率・時間を掛けるか)が逆になっており誤り。 💡 平均アクセス時間の計算は「ヒット率×キャッシュ時間+ミス率×主記憶時間」という重み付き平均の形になる点を押さえ、容量の大小(a,b)は式に直接関係しないことに注意する。

出典:平成22年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問11 / 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)
※Web掲載用に表記を一部変更しています。著作権はIPAに帰属します。
📱 演習アプリで解く(無料・登録不要・2,640問収録)

「コンピュータ構成要素」分野の攻略ポイント

プロセッサ・メモリ・キャッシュ・入出力・IoTデバイスが対象です。実効アクセス時間やCPI(命令あたりクロック数)の計算は毎年の定番で、公式さえ覚えれば短時間で確実に1問確保できます。

コンピュータ構成要素の攻略ポイントをすべて見る(要点6項目・ひっかけ3項目)→

同じ分野(コンピュータ構成要素(プロセッサ・メモリ・キャッシュ・入出力・IoTデバイス))の過去問