基本情報技術者試験「キャッシュメモリ」の問題
ヒット率0.9のキャッシュがあり、キャッシュのアクセス時間は20ナノ秒、主記憶のアクセス時間は100ナノ秒である。常にまずキャッシュを参照し、ミスした場合はそのうえで主記憶も参照する。このときの実効アクセス時間は何ナノ秒か。
ア28ナノ秒
イおよそ108ナノ秒
ウ30ナノ秒となる
エ単純平均の60ナノ秒
正解
ウ．30ナノ秒となる
本モデルではミス時もキャッシュ参照(20)を行ってから主記憶参照(100)を加えるためミス時は120ナノ秒。0.9×20+0.1×120=18+12=30ナノ秒となり正しい。
?選択肢ごとの解説
ア ×28ナノ秒はミス時に主記憶時間100だけを計上し先行するキャッシュ参照20を加え忘れた(0.9×20+0.1×100=28)誤りである。
イ ×およそ108ナノ秒はヒット時もキャッシュと主記憶の両方を毎回足すなど、ヒット時に主記憶分を不要に加えた誤りである。
ウ ○本モデルではミス時もキャッシュ参照(20)を行ってから主記憶参照(100)を加えるためミス時は120ナノ秒。0.9×20+0.1×120=18+12=30ナノ秒となり正しい。
エ ×単純平均の60ナノ秒はヒット率による重み付けをせず20と100の平均をとった誤りである。
✎くわしく
実効アクセス時間は各経路の所要時間を発生確率で重み付けた期待値である。ミス時にキャッシュ探索時間も加算するモデルではミスペナルティが大きくなるため、ミス時=キャッシュ時間+主記憶時間とする点が前提式の核心である。
✓本番での押さえどころ
試験のコツ
設問の『そのうえで主記憶も参照』という記述に注目し、ミス時=キャッシュ時間+主記憶時間と式を立てる。前提モデルの読み取りが得点の分かれ目。
覚え方
ミス時は『まずメモ帳を見て、無ければ書庫へ』。両方の時間を足す、と二段階で覚える。
よくある誤り
ミス時の先行キャッシュ参照を加え忘れる、ヒット時にまで主記憶時間を足す、ヒット率を無視して単純平均をとる誤りが頻出する。
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ukamiru 過去問 · 基本情報技術者試験 · fe-a3-0158