ITパスポート試験 ITパスポート 2015年 (平成27年 秋期) 問63: CPUのクロック周波数に関する記述のうち,適切なものはどれか。

問題本文

CPUのクロック周波数に関する記述のうち,適切なものはどれか。

選択肢

• ア.32ビットCPUでも64ビットCPUでも,クロック周波数が同じであれば同等の性能をもつ。
• イ.同一種類のCPUであれば,クロック周波数を上げるほどCPU発熱量も増加するので,放熱処置が重要となる。
• ウ.ネットワークに接続しているとき,クロック周波数とネットワークの転送速度は正比例の関係にある。
• エ.マルチコアプロセッサでは,処理能力はクロック周波数には依存しない。

正解

イ. 同一種類のCPUであれば,クロック周波数を上げるほどCPU発熱量も増加するので,放熱処置が重要となる。

解説

CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)のクロック周波数に関する問題. クロック周波数(GHz)はCPUが1秒間に実行できる処理サイクル数を示し,周波数が高いほど多くの命令を処理できる. しかしCPU性能はクロック周波数だけで決まらず,ビット数(処理データ長:64bit 32bit),コア数(マルチコアで並列処理),キャッシュメモリ容量,命令セットアーキテクチャ等の総合で決まる. クロック周波数を上げると単位時間あたりの動作回数が増え,それに比例してCPU内部の発熱量が増加するため,放熱・冷却対策が重要となる. ネットワーク転送速度はNIC・回線の特性で決まり,CPUクロックとは独立した別の指標である.

選択肢ごとの解説

• ア.誤り. 32ビットCPUと64ビットCPUでクロック周波数が同じでも,一度に処理できるデータ長が異なるため処理能力に差が生じる. 64ビットCPUは32ビットの2倍のデータ幅を扱え,大量データ処理や4GB超のメモリ参照で優位. クロック周波数だけでは性能比較できない原則を見落とした誤り.
• イ.正解. 同一種類のCPUではクロック周波数を上げると単位時間内のスイッチング回数が増え,それに伴って消費電力と発熱量が増加するため適切な放熱(ヒートシンク・ファン・水冷等)が重要となる. オーバークロックや高性能PCで冷却が課題となる本質に直結する正しい記述.
• ウ.誤り. ネットワークの転送速度はNIC・回線速度・プロトコル等で決まる独立した特性で,CPUクロック周波数とは比例関係にない. 高速CPUでも低速回線では転送は遅く,逆も成り立つ. CPU内部の動作速度とネットワーク帯域は別領域の指標であり,正比例は成り立たない誤った記述.
• エ.誤り. マルチコアプロセッサでも各コアの動作にはクロック周波数が影響し,処理能力はクロック周波数に依存する. 並列処理可能なコア数が多くても,各コアの周波数で1コアあたりの処理速度が決まるため,「クロック周波数に依存しない」は誤り. コア数とクロックの両方が性能を決める.