令和4年度 春期 午前 問12
コンピュータ構成要素
アムダールの法則に基づいたもの
プロセッサ数と,計算処理におけるプロセスの並列化が可能な部分の割合とが,性能向上へ及ぼす影響に関する記述のうち,アムダールの法則に基づいたものはどれか。
- ア全ての計算処理が並列化できる場合,速度向上比は,プロセッサ数を増やしてもある水準に漸近的に近づく。
- イ並列化できない計算処理がある場合,速度向上比は,プロセッサ数に比例して増加する。
- ウ並列化できない計算処理がある場合,速度向上比は,プロセッサ数を増やしてもある水準に漸近的に近づく。
- エ並列化できる計算処理の割合が増えると,速度向上比は,プロセッサ数に反比例して減少する。
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✓ これが正解ウ並列化できない計算処理がある場合,速度向上比は,プロセッサ数を増やしてもある水準に漸近的に近づく。
解説
並列化できない部分が天井を決めます。
設問は、プロセッサ数と並列化が可能な部分の割合とが性能向上に及ぼす影響について、アムダールの法則に基づいた記述を選ばせています。この法則では、並列化できる割合をp、プロセッサ数をnとしたとき、速度向上比は、一からpを引いた値と、pをnで割った値との和で、1を割ったものになります。nをどれだけ大きくしてもpをnで割った値は0に近づくだけなので、速度向上比は一からpを引いた値で1を割った大きさより先へは伸びません。ですから見分けの軸は、その記述が、並列化できない部分がある前提のもとで頭打ちを述べているか、という一点だけです。九割が並列化できる場合で数えると、2台で1.82倍、10台で5.26倍、100台で9.17倍となり、10倍という天井に近づいていきます。正解の記述はこの頭打ちの様子を述べたもので、伸びを抑えているのは残された直列の部分です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア全ての計算処理が並列化できる場合,速度向…:全ての計算処理が並列化できる場合にある水準へ漸近するという記述です。この場合は伸びを抑える部分そのものが無いので、増やした台数に応じて伸び続けることになります。
- イ並列化できない計算処理がある場合,速度向…:並列化できない計算処理があるのにプロセッサ数に比例して増加するという記述です。手分けできない部分が残っている以上、台数を増やしただけの倍率は得られません。
- エ並列化できる計算処理の割合が増えると,速…:並列化できる割合が増えると速度向上比が反比例して減少するという記述です。手分けできる仕事が増えれば結果は良くなる向きなので、述べている向きが逆さまになっています。
出典:令和4年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問12
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