平成23年度 特別 午前Ⅱ 問2
メモリ
キャッシュメモリの問題
セットアソシアティブ方式のキャッシュメモリを含めたメモリシステムの平均メモリアクセス時間を短縮するために行う対策のうち,ライト時のミスペナルティを増加させるものはどれか。
- アウェイ数を増加させる。
- イエントリ数を増やす。
- ウ仮想アドレス変換時間をなくす。
- エブロックサイズを大きくする。
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✓ これが正解エブロックサイズを大きくする。
解説
ブロックを大きくすると、1回のミスで運ぶデータ量が増えます。
見分ける軸は、その対策がミス率、ヒット時間、ミスペナルティのどれに効くかです。ミスペナルティは、キャッシュにないデータを主記憶から取ってくるためにかかる追加の時間です。ブロックサイズを大きくすると、近くのデータもまとめて取り込めるのでミス率は下がりやすくなります。その一方で、ミスが起きたときに主記憶から転送する量が増えるので、1回のミスにかかる時間は長くなります。書込みでミスしたときにブロックをキャッシュへ読み込む方式では、この転送量の増加がそのままライト時のミスペナルティの増加になります。ブロックを大きくすると、ミス率の低下とミスペナルティの増加が引き換えになると覚えておきましょう。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- アウェイ数を増加させる。:ウェイ数を増やすと、同じセットの中に置ける場所が増え、置き場所の取り合いで起こるミスが減ります。1回のミスで主記憶から運ぶ量はブロックサイズで決まるので、ミスペナルティを増やす対策ではありません。
- イエントリ数を増やす。:エントリ数を増やすとキャッシュ全体に置けるブロックの数が増え、容量が足りずに起こるミスが減ります。ブロック1個の大きさは変わらないので、ミスしたときの転送量は増えません。
- ウ仮想アドレス変換時間をなくす。:仮想アドレスから物理アドレスへの変換時間をなくすのは、キャッシュを引くまでの時間を縮める対策です。ミスしたときに主記憶から運ぶ量とは関係がなく、ミスペナルティを増やす方向には働きません。
この問題の用語
- キャッシュ一度取り寄せた内容を手元に置いて、次から早く使えるようにする仕組み。CPUとメモリの間や、ブラウザ、DNSなど、さまざまな場所で使われます。
出典:平成23年度 特別 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問2
同じ用語が出る問題
- 令和7年度 秋期 午前Ⅱ 問16:DNSSECに関する問題(キャッシュ)
- 令和7年度 秋期 午前Ⅱ 問9:DRAMの特徴(キャッシュ)
- 令和6年度 秋期 午前Ⅱ 問3:キャッシュメモリに関する問題(キャッシュ)
- 令和4年度 秋期 午前Ⅱ 問1:スヌープキャッシュの説明(キャッシュ)
- 令和3年度 秋期 午前Ⅱ 問3:メモリインタリーブの説明(キャッシュ)
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