ITパスポート試験 過去問解説
キャッシュメモリとは？ITパスポート試験 2017年 (平成29年 春期) 問92を解説
ITパスポート試験 2017年 (平成29年 春期) 問92は、キャッシュメモリに関する理解を問う問題です。検索から入っても、問題文、選択肢、正解、解説、各選択肢がなぜ違うかをこのページだけで確認できます。
問題文
この問題の出題ポイント
- キャッシュメモリの定義だけでなく、問題文中の条件がどの選択肢に当てはまるかを確認する。
- テクノロジ系分野では、用語の目的・主体・責任範囲の違いが選択肢で問われやすい。
- 関連タグ: コンピュータ構成要素、キャッシュメモリ、主記憶。
選択肢
- アキャッシュメモリのサイズは,主記憶のサイズよりも大きいか同じである。
- イキャッシュメモリは,主記憶の実効アクセス時間を短縮するために使われる。正解
- ウ主記憶の大きいコンピュータには,キャッシュメモリを搭載しても効果はない。
- エヒット率を上げるために,よく使うプログラムを利用者が指定して常駐させる。
正解
イ: キャッシュメモリは,主記憶の実効アクセス時間を短縮するために使われる。
解説
なぜ他の選択肢が違うのか
ア
誤り。キャッシュメモリのサイズは主記憶より大幅に小さい。現代のPCではL1キャッシュが数十KB、L2キャッシュが数百KB〜数MB、L3キャッシュが数十MBであるのに対し、主記憶(RAM)は8GB〜64GB以上が一般的。キャッシュは高速・高コストな材料を使うため大容量化が難しい。
イ（正解）
正しい。キャッシュメモリはCPUと主記憶の速度差を埋め、主記憶の実効アクセス時間を短縮する目的で使われる。実効アクセス時間=ヒット率×キャッシュ時間+(1-ヒット率)×主記憶時間の式で、ヒット率が高いほど実効アクセス時間はキャッシュ速度に近づく。
ウ
誤り。主記憶容量の大小にかかわらず、CPUと主記憶の速度差は常に存在するためキャッシュメモリの効果はある。主記憶を大量に積んでもCPUコアの処理速度に比べてアクセス速度が遅いためキャッシュによる高速化は有効。主記憶サイズとキャッシュ効果は無関係である。
エ
誤り。キャッシュメモリへのデータ格納はCPUのキャッシュコントローラが参照局所性の原理(時間的・空間的局所性)に基づいて自動的に管理する。利用者がプログラムをキャッシュへ「常駐させる」操作は通常存在せず、これはOSの仮想メモリやメモリ常駐プログラムの概念と混同している。
解き方の整理
キャッシュメモリの問題では、選択肢のキーワードだけで判断せず、問題文が示す条件と正解選択肢の説明が一致しているかを見ます。誤答選択肢は、似た用語を混ぜる、主体を入れ替える、目的や範囲を広げすぎる、という形で作られることが多いため、選択肢別解説まで確認しておくと復習効率が上がります。
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