ITパスポート 平成30年度 秋期 特別措置試験 問65

✓ これが正解ウ CPUがデータを読み出すとき，まず1次キャッシュメモリにアクセスし，データが無い場合は2次キャッシュメモリにアクセスする。

解説

近い1次から見て、無ければ2次、それから主記憶をたどります。

CPU の速さに主記憶の速さが追いつかないので、小さくて速い記憶を間に挟みます。これがキャッシュメモリで、近いほど速く、そのぶん小さく作られます。1次は CPU のすぐ隣にあり、2次はその外側にあります。読み出すときは近い順に探し、無ければ次を見にいきます。どこにも無ければ主記憶から取り、ついでにキャッシュへ写しておくので、次に同じところを読むときが速くなります。この積み方を記憶階層といい、上へ行くほど速く小さく、下へ行くほど遅く大きくなります。実際の大きさで言うと、1次は数十キロバイト、2次は数百キロバイトから数メガバイト、主記憶は数ギガバイトという桁です。探して見つかる割合が高いほど、全体の速さが上がります。

ほかの選択肢の解説

• ア 1次キャッシュメモリは，2次キャッシュメモリよりも容量が大きい。：1次のほうが容量が大きいという選択肢で、大小が逆になっています。近い記憶ほど速く作る必要があり、速い部品は高いので小さくしか積めず、近い記憶を大きくすると配線が延びて遅くなります。だから1次のほうが小さくなります。
• イ 2次キャッシュメモリは，メインメモリよりも読み書き速度が遅い。：2次はメインメモリより読み書きが遅いという選択肢で、速さが逆になっています。主記憶より速くなければ間に挟む意味がなく、2次は1次より遅いだけです。速い順に並べると、1次、2次、主記憶になります。
• エ 処理に必要な全てのデータは，プログラム開始時に1次又は2次キャッシュメモリ上に存在しなければならない。：必要な全データが開始時にキャッシュ上に無ければならないという選択肢で、必須の向きが逆です。入りきらない分は使う都度に入れ替わり、キャッシュに無ければ主記憶から取ってくるだけで、動かないわけではありません。