応用情報技術者 2022年 春期 午前2 問09
問題文
キャッシュメモリのアクセス時間が主記憶のアクセス時間の 1/30で、ヒット率が95%のとき、実効メモリアクセス時間は、主記憶のアクセス時間の約何倍になるか。
選択肢
ア：0.03
イ：0.08（正解）
ウ：0.37
エ：0.95
キャッシュメモリの実効アクセス時間計算【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：実効アクセス時間は主記憶アクセス時間の約0.08倍となり、選択肢イが正解です。
- 根拠：実効アクセス時間は「キャッシュアクセス時間×ヒット率＋主記憶アクセス時間×ミス率」で計算します。
- 差がつくポイント：キャッシュのアクセス時間とヒット率の関係を正確に理解し、計算式を正しく適用できるかが重要です。
正解の理由
キャッシュのアクセス時間は主記憶の1/30、ヒット率は95%（0.95）です。
実効アクセス時間は以下の式で求めます。
約0.08倍となり、選択肢イが正解です。
実効アクセス時間は以下の式で求めます。
約0.08倍となり、選択肢イが正解です。
よくある誤解
キャッシュのアクセス時間だけを考えてしまい、ミス率時の主記憶アクセス時間を加算し忘れることがあります。
また、ヒット率とミス率の合計が1であることを見落とすことも多いです。
また、ヒット率とミス率の合計が1であることを見落とすことも多いです。
解法ステップ
- キャッシュアクセス時間を主記憶アクセス時間の比率で表す（1/30）。
- ヒット率を小数で表す（95% → 0.95）。
- ミス率を計算する（1 - ヒット率 = 0.05）。
- 実効アクセス時間の式に代入する。
- 計算結果を選択肢と比較し、最も近い値を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: 0.03
キャッシュアクセス時間のみを考慮し、ミス率の主記憶アクセス時間を無視した値です。 - イ: 0.08
正解。キャッシュアクセス時間と主記憶アクセス時間をヒット率・ミス率で加重平均した値です。 - ウ: 0.37
ヒット率やアクセス時間の比率を誤って計算し、過大評価した結果です。 - エ: 0.95
ヒット率をそのまま実効時間と誤認し、計算式を適用していません。
補足コラム
キャッシュメモリはCPUと主記憶の速度差を埋めるために設けられ、ヒット率が高いほど実効アクセス時間は短縮されます。
実効アクセス時間の計算は性能評価の基本であり、システム設計や最適化に欠かせません。
実効アクセス時間の計算は性能評価の基本であり、システム設計や最適化に欠かせません。
FAQ
Q: ヒット率が低い場合、実効アクセス時間はどうなる？
A: ミス率が高くなり、主記憶アクセス時間の影響が大きくなるため、実効時間は主記憶アクセス時間に近づきます。
A: ミス率が高くなり、主記憶アクセス時間の影響が大きくなるため、実効時間は主記憶アクセス時間に近づきます。
Q: キャッシュアクセス時間が主記憶より遅いことはありますか？
A: 通常はありません。キャッシュは高速なSRAMで構成され、主記憶のDRAMより高速です。
A: 通常はありません。キャッシュは高速なSRAMで構成され、主記憶のDRAMより高速です。
関連キーワード: キャッシュメモリ、実効アクセス時間、ヒット率、ミス率、アクセス時間計算
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