基本情報技術者試験 ap-2021r03h-a 午前 問10: ディープラーニングの学習に GPU を用いる利点として，適切なものはどれか。

問題本文

ディープラーニングの学習に GPU を用いる利点として，適切なものはどれか。

選択肢

• ア.各プロセッサコアが独立して異なるプログラムを実行し，異なるデータを処理できる。
• イ.汎用の行列演算ユニットを用いて，行列演算を高速に実行できる。
• ウ.浮動小数点演算ユニットをコプロセッサとして用い，浮動小数点演算ができる。
• エ.分岐予測を行い，パイプラインの利用効率を高めた処理を実行できる。

正解

イ. 汎用の行列演算ユニットを用いて，行列演算を高速に実行できる。

解説

GPUは多数の演算コアを備え、同じ演算を大量のデータに対して一斉に行う並列計算を得意とする。ディープラーニングの学習は重み付き和（行列・ベクトル演算）の繰り返しが中心であり、GPUの行列演算ユニットを使えばこれを高速に並列処理できる。これがGPUを用いる最大の利点であり、正解はイである。

選択肢ごとの解説

• ア.各コアが独立して異なるプログラム・異なるデータを処理するのはMIMD型（汎用マルチコアCPU）の特徴であり、同一演算を大量データに並列適用するGPUの利点とは異なるため誤り。
• イ.GPUの行列演算ユニットによって行列演算を高速に実行できる点はディープラーニング学習で大きな効果を発揮するため正しい。
• ウ.浮動小数点演算をコプロセッサで行うのは従来のFPUの説明であり、GPUを学習に用いる本質的な利点（大規模並列の行列演算）を述べていないため誤り。
• エ.分岐予測でパイプライン効率を高めるのは逐次処理を速くするCPUの高速化技術であり、GPUの並列演算による利点ではないため誤り。