応用情報技術者 2020年秋期午前2 問09

問題文

メモリインタリーブの説明はどれか。

選択肢

ア：CPU と磁気ディスク装置との間に半導体メモリによるデータバッファを設けて磁気ディスクアクセスの高速化を図る。

イ：主記憶のデータの一部をキャッシュメモリにコピーすることによって、 CPU と主記憶とのアクセス速度のギャップを埋め、メモリアクセスの高速化を図る。

ウ：主記憶へのアクセスを高速化するために、アクセス要求、データの読み書き及び後処理が終わってから、次のメモリアクセスの処理に移る。

エ：主記憶を複数の独立したグループに分けて、各グループに交互にアクセスすることによって、主記憶へのアクセスの高速化を図る。（正解）

メモリインタリーブの説明【午前2 解説】

要点まとめ

結論：メモリインタリーブは主記憶を複数の独立グループに分割し、交互にアクセスして高速化を図る技術です。
根拠：複数のメモリバンクを並列に動作させることで、連続したメモリアクセスの待ち時間を短縮します。
差がつくポイント：単なるキャッシュやバッファの説明と混同せず、メモリバンクの並列利用に着目することが重要です。

正解の理由

選択肢エは「主記憶を複数の独立したグループに分けて、各グループに交互にアクセスする」とあり、これはメモリインタリーブの定義そのものです。複数のメモリバンクを交互に利用することで、CPUの連続したメモリアクセスを効率化し、待ち時間を減らします。これにより、主記憶へのアクセス速度が向上します。

よくある誤解

メモリインタリーブはキャッシュメモリやディスクバッファとは異なり、主記憶自体の構造を工夫する技術です。単にキャッシュやバッファの説明と混同しやすい点に注意が必要です。

解法ステップ

問題文の「メモリインタリーブ」の意味を確認する。
選択肢の説明が主記憶の構造やアクセス方法に関するものかを判断する。
キャッシュやバッファの説明は除外する。
複数のメモリグループに分割し交互にアクセスする説明を選ぶ。
選択肢エが該当するため正解とする。

選択肢別の誤答解説

ア：磁気ディスクとCPU間のバッファの説明であり、メモリインタリーブとは無関係です。
イ：キャッシュメモリの説明で、主記憶の構造を分割するメモリインタリーブとは異なります。
ウ：メモリアクセスを逐次処理する説明で、むしろ高速化の逆効果となるため誤りです。
エ：正解。主記憶を複数グループに分けて交互にアクセスし高速化を図る技術の説明です。

補足コラム

メモリインタリーブは主にDRAMのアクセス効率を高めるために用いられます。例えば、4ウェイインタリーブでは主記憶を4つのバンクに分割し、連続したアドレスを異なるバンクに割り当てることで、CPUは次のアクセスを待たずに別のバンクからデータを取得できます。これにより、メモリの帯域幅が向上し、システム全体の性能改善に寄与します。