応用情報技術者 2023年 秋期 午前2 問08
問題文
スマートフォンなどで高い処理性能と低消費電力の両立のために、異なる目的に適した複数の種類のコアを搭載したプロセッサはどれか。
選択肢
ア:スーパースカラプロセッサ
イ:ソフトコアプロセッサ
ウ:ヘテロジニアスマルチコアプロセッサ(正解)
エ:ホモジニアスマルチコアプロセッサ
スマートフォン向け高性能・低消費電力プロセッサの選択【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:異なる目的に適した複数種類のコアを搭載するプロセッサは「ヘテロジニアスマルチコアプロセッサ」です。
- 根拠:高性能コアと省電力コアを組み合わせることで、処理性能と消費電力のバランスを最適化します。
- 差がつくポイント:単に複数コアを持つだけでなく、コアの種類が異なる点が重要で、これが「ヘテロジニアス」の意味です。
正解の理由
「ウ: ヘテロジニアスマルチコアプロセッサ」は、性能重視のコアと省電力重視のコアを組み合わせて搭載し、用途に応じて使い分ける設計です。スマートフォンなどのモバイル機器で高い処理性能と低消費電力を両立するために最適な構成であり、これが正解です。
よくある誤解
「ホモジニアスマルチコアプロセッサ」は複数コアを持ちますが、全て同じ種類のコアであり、消費電力と性能の最適化には向きません。
解法ステップ
- 問題文の「異なる目的に適した複数種類のコア」をキーワードとして抽出する。
- 選択肢の意味を確認し、「ヘテロジニアス」は異種の意味であることを理解する。
- 「スーパースカラ」は単一コアの命令並列化技術であり、複数コアの種類とは異なる。
- 「ソフトコア」はハードウェア記述言語で設計された柔軟なコアであり、目的に応じた複数コアの意味ではない。
- 「ホモジニアス」は同種のコア複数であり、異種ではないため不適。
- よって「ウ」が正解と判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア: スーパースカラプロセッサ
単一コア内で複数命令を同時実行する技術であり、複数種類のコアを搭載する意味ではない。 - イ: ソフトコアプロセッサ
FPGAなどで柔軟に実装可能なコアで、異なる種類のコアを組み合わせることを指さない。 - ウ: ヘテロジニアスマルチコアプロセッサ
正解。異なる種類のコアを組み合わせて性能と省電力を両立する。 - エ: ホモジニアスマルチコアプロセッサ
同じ種類のコアを複数搭載する構成で、異種コアの意味は含まれない。
補足コラム
ヘテロジニアスマルチコアプロセッサはARMのbig.LITTLE技術が代表例です。高性能な「big」コアと省電力な「LITTLE」コアを組み合わせ、処理負荷に応じてコアを切り替え、効率的な動作を実現しています。これによりスマートフォンのバッテリー持続時間が大幅に改善されました。
FAQ
Q: ヘテロジニアスマルチコアプロセッサはどのようにコアを切り替えるのですか?
A: OSやハードウェアが負荷状況を監視し、高負荷時は高性能コアを、低負荷時は省電力コアを使い分けます。
A: OSやハードウェアが負荷状況を監視し、高負荷時は高性能コアを、低負荷時は省電力コアを使い分けます。
Q: ホモジニアスマルチコアプロセッサの利点は何ですか?
A: 同じ種類のコアを複数搭載するため、設計が単純で並列処理に適していますが、省電力面では劣ります。
A: 同じ種類のコアを複数搭載するため、設計が単純で並列処理に適していますが、省電力面では劣ります。
関連キーワード: ヘテロジニアスマルチコア、big.LITTLE, 省電力、マルチコアプロセッサ、スマートフォンCPU

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