応用情報技術者 2021年秋期午前2 問09

問題文

メモリインタリーブの説明として、適切なものはどれか。

選択肢

ア：主記憶と外部記憶を一元的にアドレス付けし、主記憶の物理容量を超えるメモリ空間を提供する。

イ：主記憶と磁気ディスク装置との間にバッファメモリを置いて、双方のアクセス速度の差を補う。

ウ：主記憶と入出力装置との間で CPUとは独立にデータ転送を行う。

エ：主記憶を複数のバンクに分けて,CPU からのアクセス要求を並列的に処理できるようにする。（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バンクに分割し、並列アクセスで高速化を図る技術です。
根拠：複数バンクに分けることで、CPUの連続したアクセス要求を同時に処理し、待ち時間を短縮します。
差がつくポイント：主記憶の物理容量拡張やバッファメモリとは異なり、アクセス速度向上に特化した仕組みである点を理解しましょう。

正解の理由

選択肢エは「主記憶を複数のバンクに分けて、CPUからのアクセス要求を並列的に処理できるようにする」とあり、これはメモリインタリーブの本質を正確に表しています。メモリインタリーブは、主記憶を複数の独立したバンクに分割し、CPUの連続したメモリアクセスを異なるバンクに振り分けることで、同時並行的にアクセスを可能にし、メモリ帯域幅を向上させる技術です。

よくある誤解

メモリインタリーブは主記憶の容量を増やす技術ではなく、アクセス速度を改善する技術です。また、バッファメモリやDMA（直接メモリアクセス）とは異なり、CPUとメモリ間のアクセス効率に特化しています。

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。
各選択肢の説明がメモリインタリーブの特徴に合致するかを検討する。
主記憶の複数バンク分割と並列アクセスの説明がある選択肢を探す。
選択肢エが該当するため、正解と判断する。

選択肢別の誤答解説

ア：主記憶と外部記憶の一元的アドレス付けは仮想記憶の説明であり、メモリインタリーブとは無関係です。
イ：バッファメモリによる速度差補正はキャッシュやバッファの役割で、インタリーブとは異なります。
ウ：CPUとは独立したデータ転送はDMAの説明であり、メモリインタリーブとは異なります。
エ：正解。主記憶を複数バンクに分けて並列アクセスを可能にする技術である。

補足コラム

メモリインタリーブは、主記憶のアクセス時間を短縮し、CPUの処理効率を向上させるために用いられます。例えば、4バンクインタリーブの場合、連続するアドレスは4つのバンクに順番に割り当てられ、同時にアクセスできるため、実質的な帯域幅が4倍になります。近年の高速メモリ設計でも基本的な考え方として活用されています。