エンベデッドシステムスペシャリスト 2016年 午前2 問02

キャッシュの実効アクセス時間【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. キャッシュのアクセス時間を主記憶のアクセス時間に対する比で表します。
   $T_C=\frac{1}{30}$
2. ヒット率からミス率を求めます。
   $1-0.95=0.05$
3. キャッシュへのアクセス時間に、ミス時の主記憶へのアクセス時間を加えます。
   $T_{\mathrm{実効}}=T_C+0.05\times 1$
4. 計算結果を選択肢と照合します。
   $T_{\mathrm{実効}}\approx 0.08$

選択肢別の誤答解説

• ア：$0.03$
  キャッシュのアクセス時間を$1/30\approx 0.033$と計算した値に近いです。ミス時に主記憶へアクセスする時間を考慮していません。
• イ：$0.08$
  ミス率$5\%$と、ミス時に必要となる主記憶アクセス時間を考慮した値です。
• ウ：$0.37$
  キャッシュのアクセス時間やヒット率を適切に組み合わせられていない値です。ミス率が小さいため、実効アクセス時間が主記憶の時間の約$0.37$倍にまで大きくなることはありません。
• エ：$0.95$
  ヒット率をそのまま実効アクセス時間の比とみなした値です。ヒット率はアクセス時間そのものではありません。

よくある誤解

• ヒット率が高ければ、キャッシュのアクセス時間だけでよいと思う
  ミスしたときには主記憶へのアクセスも必要です。ミス率と主記憶アクセス時間を計算に含めます。
• ヒット率をそのまま実効アクセス時間に使う
  実効アクセス時間を左右するのは、ヒット率だけではありません。キャッシュのアクセス時間と、ミス時に追加される主記憶アクセス時間も関係します。
• ミス時の時間を、主記憶へのアクセス時間だけだと考える
  キャッシュを先に調べてから主記憶へアクセスするため、ミス時にもキャッシュへのアクセス時間がかかります。

補足コラム

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