平成22年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問11
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。
- ア ((1-r)・a/(a+b))・x + (r・b/(a+b))・y
- イ (1-r)・x + r・y
- ウ (r・a/(a+b))・x + ((1-r)・b/(a+b))・y
- エ r・x + (1-r)・y
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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。
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