エンベデッドシステムスペシャリスト 2009年 午前2 問16
問題文
WAITが入らないときには4クロックでメモリアクセスするMPUがある。メモリアクセスが最も速い組合せはどれか。
選択肢
ア：
イ：
ウ：
エ：（正解）
🔒 解説は解答すると表示されます
WAITを含むメモリアクセス時間【午前2解説】
正解の理由
メモリアクセス時間は、1回のアクセスに必要なクロック数に、1クロックの時間を掛けて求めます。
問題文より、WAITがない場合は4クロックです。WAITが入ると、そのクロック数が追加されます。したがって、アクセス時間は次の式で計算できます。
選択肢ごとのアクセス時間は次のとおりです。
最もアクセス時間が短いのはエです。WAIT数は最も多いものの、クロック周波数が高いため、1クロック当たりの時間が短く、合計時間も最小になります。
解法ステップ
- WAITがない場合の4クロックに、各選択肢のWAIT数を加えます。
- 合計クロック数をクロック周波数で割り、アクセス時間を求めます。
- アクセス時間が最も小さい選択肢を選びます。
クロック周波数をMHzで表すと、1クロックの時間は次のように求められます。
選択肢別の誤答解説
- ア：4クロックでアクセスできますが、周波数が8MHzと低いため、時間はです。
- イ：WAITが1クロック加わります。周波数は10MHzですが、時間はアと同じです。
- ウ：6クロック必要で、時間はです。アやイより短いものの、エより長くなります。
- エ：7クロック必要ですが、16MHzで動作するため、時間はとなり、最も短くなります。
よくある誤解
- WAIT数が少ないほど速いと思い込むこと
WAIT数だけでなく、クロック周波数も考慮して、実際の時間を比較する必要があります。 - クロック周波数が高ければ、クロック数に関係なく必ず速いと思うこと
クロック数が増える影響も含めて、合計アクセス時間を計算します。 - 周波数と時間の関係を取り違えること
周波数が高いほど、1クロック当たりの時間は短くなります。
補足コラム
WAITは、メモリなどの応答がMPUの処理速度に追いつかない場合に、アクセスを待たせるために挿入されるクロックです。WAITが1クロック増えると、その分だけアクセス時間も増加します。
ただし、異なるクロック周波数のMPUを比べる場合は、WAIT数や合計クロック数だけでは判断できません。合計クロック数と1クロック当たりの時間の両方を使って比較します。
FAQ
Q. WAITが3クロックなら、アクセス時間は3クロック分ですか？
A. いいえ。WAITがない場合の4クロックに3クロックを加え、合計7クロックです。
A. いいえ。WAITがない場合の4クロックに3クロックを加え、合計7クロックです。
Q. アクセス時間の単位がマイクロ秒になるのはなぜですか？
A. 1MHzは1秒当たり100万クロックなので、1クロックの時間はマイクロ秒単位で表せます。
A. 1MHzは1秒当たり100万クロックなので、1クロックの時間はマイクロ秒単位で表せます。
関連キーワード: クロック周波数、クロック周期、WAIT、メモリアクセス時間、MPU、マイクロ秒
\ せっかくなら /
エンベデッドシステムスペシャリストを
クイズ形式で学習しませんか？
クイズ画面へ遷移する→
すぐに利用可能！