応用情報技術者試験 応用情報技術者試験 令和4年度春期 午前 問12: プロセッサ数と，計算処理におけるプロセスの並列化が可能な部分の割合とが，性能向上へ及ぼす影響に関する記述のうち，アムダールの法則に基づいたものはどれか。

問題本文

プロセッサ数と，計算処理におけるプロセスの並列化が可能な部分の割合とが，性能向上へ及ぼす影響に関する記述のうち，アムダールの法則に基づいたものはどれか。

選択肢

• ア.全ての計算処理が並列化できる場合，速度向上比は，プロセッサ数を増やしてもある水準に漸近的に近づく。
• イ.並列化できない計算処理がある場合，速度向上比は，プロセッサ数に比例して増加する。
• ウ.並列化できない計算処理がある場合，速度向上比は，プロセッサ数を増やしてもある水準に漸近的に近づく。
• エ.並列化できる計算処理の割合が増えると，速度向上比は，プロセッサ数に反比例して減少する。

正解

ウ. 並列化できない計算処理がある場合，速度向上比は，プロセッサ数を増やしてもある水準に漸近的に近づく。

解説

アムダールの法則は、処理の一部が並列化できないとき、プロセッサ数をいくら増やしても全体の速度向上には限界があることを示す法則です。逐次処理(並列化できない部分)が残っていると、その部分が全体の足かせとなり、速度向上比はプロセッサ数を増やしてもある一定の水準に漸近的に近づくだけで頭打ちになります。これを正しく述べているのはウで正解です。

選択肢ごとの解説

• ア.「全ての計算処理が並列化できる」場合は逐次部分がなく、理論上は速度向上比がプロセッサ数に比例して伸びる。ある水準に頭打ちするという記述は前提と矛盾し、アムダールの法則の主旨(逐次部分による限界)も表していないため誤り。
• イ.並列化できない部分がある場合は速度向上に限界が生じる。プロセッサ数に比例して増加し続けるという記述は法則に反するため誤り。
• ウ.並列化できない部分があると、プロセッサ数を増やしても速度向上比はある水準に漸近的に近づく(頭打ちになる)。アムダールの法則そのもので正解。
• エ.並列化できる割合が増えれば速度向上比はむしろ大きくなる。反比例して減少するという記述は事実と逆で誤り。