キャッシュとCPU時間 想定問題 1
次の文の【 】に当てはまる値の組合せとして，最も適切なものはどれか。
ある計算機は，読み出しに20[ns]かかるキャッシュメモリと，読み出しに120[ns]かかる主記憶を備えている。必要なデータの90%はキャッシュメモリで見つかり（ヒット率90%），見つからないときは主記憶から120[ns]かけて読み出す。このとき，1回の読み出しにかかる平均の時間（実効アクセス時間）は【ア】で，主記憶だけを使うときと比べて，平均で【イ】倍速く読み出せる。
アイ
解説
ポイント
キャッシュのヒット率から，実効アクセス時間と，主記憶だけの時と比べた速さの比を求める問題です。
考え方と解き方
実効アクセス時間は「当たった分 ＋ 外れた分」です。何倍速いかは「主記憶だけの時間 ÷ 実効アクセス時間」です。
ア：0.9 × 20 ＋ 0.1 × 120 ＝ 18 ＋ 12 ＝ 30[ns]。18[ns] は外れた分の 12[ns] を足し忘れた値，110[ns] はヒット率と外れる確率を逆にした値です。
イ：主記憶だけなら毎回 120[ns] かかるので，120 ÷ 30 ＝ 4 倍です。6 は 120 ÷ 20（主記憶とキャッシュの時間の比）で，6.7 は 120 ÷ 18 です。答えは ア 30[ns]，イ 4
覚えておくこと
- 実効アクセス時間 ＝ ヒット率 × キャッシュの時間 ＋ (1 − ヒット率) × 主記憶の時間（テキスト・覚えること）
- ヒットしたときの分（ヒット率 × キャッシュの時間）だけで止めず，外れたときの分を足す（テキスト・ひっかけ）
- 「何倍速いか」は，主記憶だけの時間 ÷ 実効アクセス時間（主記憶とキャッシュの時間の比ではない）（テキスト・ひっかけ）
類似する過去問：令和2年度 基礎科目 I-2-6、平成28年度 基礎科目 I-2-4
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