選択肢
- ア.1次キャッシュには、2次キャッシュよりも低速なメモリが使われる。
- イ.1次キャッシュは演算処理の高速化のために使われ、2次キャッシュは画像描画の高速化のために使われる。
- ウ.1次キャッシュは最初にアクセスされ、2次キャッシュは1次キャッシュにデータがないときにアクセスされる。
- エ.1次キャッシュは主記憶アクセスの高速化のために使われ、2次キャッシュは仮想記憶の実現のために使われる。
正解
ウ. 1次キャッシュは最初にアクセスされ、2次キャッシュは1次キャッシュにデータがないときにアクセスされる。
解説
キャッシュメモリはCPUと主記憶の速度差を埋める高速メモリ(SRAM等)で,CPU内部に近い1次キャッシュ(L1)が最初にアクセスされ,ヒットしない場合に2次キャッシュ(L2),さらに3次(L3),最終的に主記憶という階層構造でアクセスする. L1はL2より高速・小容量で,演算データやコード用. 階層により全体の実効アクセス速度を向上させる. 仮想記憶や画像処理目的ではなく主記憶アクセスの高速化が目的で,プログラムの局所性原理を活用する基盤技術である. プログラムの局所性原理を活用したアクセス高速化が階層構造の根幹.
選択肢ごとの解説
- ア.誤り. 1次キャッシュ(L1)は2次キャッシュ(L2)より高速なメモリを使用するのが原則であり,この記述は逆. CPU内部に最も近く小容量・最高速の階層として実装され,アクセス速度の階層構造を構成する基本要素である. この用語の正確な定義と他選択肢との明確な区別を押さえることが理解の要点
- イ.誤り. 1次・2次とも演算処理の高速化のために使われ,画像描画はGPU等別の高速化機構が担う領域. キャッシュは画像描画専用ではなく,汎用的なメモリアクセス高速化のための機構として実装される共通基盤である. この用語の正確な定義と他選択肢との明確な区別を押さえることが理解の要点
- ウ.正しい. L1キャッシュが最初にアクセスされL2はL1にデータがないときにアクセスされる階層構造が正しいキャッシュ動作のため. 階層アクセスで実効速度を上げ,プログラムの局所性に基づく高速化を実現する設計である. この用語の正確な定義と他選択肢との明確な区別を押さえることが理解の要点
- エ.誤り. 2次キャッシュも主記憶アクセス高速化が目的であり,仮想記憶(主記憶不足を補う技術)の実現とは無関係. 階層の役割が異なり,仮想記憶はMMUとページング機構で実現される別の技術である. この用語の正確な定義と他選択肢との明確な区別を押さえることが理解の要点
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