コンピュータ構成要素｜ITパスポート試験

対策問題（オリジナル）

過去問の傾向をもとに作ったオリジナルの問題です。本試験の問題ではありません。

1. 1／10問・CPUの性能（クロック・マルチコア）

   クロック周波数が4GHzのCPUで、1命令を実行するのに平均8クロックかかるとする。このCPUが1秒間に実行できる命令の数は、およそ何回か。

   1. ア 5,000万回
   2. イ 5億回
   3. ウ 40億回
   4. エ 320億回
   正解と解説

   正解はイです。

   4GHzは1秒間に40億回のクロックを刻むという意味です。1命令に8クロックかかるので、40億を8で割った5億回が1秒間に実行できる命令の数です。検算として、5億回に8クロックを掛けると40億になり、周波数と一致します。

   • ア5,000万回は4GHzを4億回と読み違えてから8で割った値で、桁が一つ小さくなっています。
   • ウ40億回は1秒間のクロックの数そのもので、1命令に8クロックかかることを割り算に入れていません。
   • エ320億回は40億に8を掛けた値です。1命令に8クロックかかるなら、命令の数はクロックの数より少なくなります。

   この論点の過去問：令和3年度 ITパスポート試験 問90・平成22年度 秋期 ITパスポート試験 問57

2. 2／10問・CPUの性能（クロック・マルチコア）

   CPUの性能に関する説明のうち、誤っているものはどれか。

   1. ア 設計が同じCPUどうしであれば、クロック周波数の高いほうが同じ時間に多くの処理を進められる。
   2. イ 設計が異なるCPUどうしは、1クロックでこなせる仕事の量が違うので、クロック周波数だけでは速さを比べられない。
   3. ウ コアの数が多いCPUは、複数の処理を同時に進めやすい。
   4. エ 一つのアプリケーションの処理を細かい単位に分けて並行して進める仕組みを、マルチコアという。
   正解と解説

   正解はエです。

   一つのプログラムの処理を細かい単位に分けて並行して進める仕組みは、マルチスレッドと呼びます。マルチコアは、一つのCPUの中に演算を行う中核の部分を複数持たせる作りのことで、名前が指すものが違います。そのため、この説明が誤りです。

   • ア作りが同じであれば、1秒間に刻むクロックの数が多いほど多くの処理を進められるので、正しい説明です。
   • イ作りが違うと一歩でこなせる仕事の量が違うため、周波数だけでは比べられないので、正しい説明です。
   • ウコアごとに別の処理を受け持てるので、コアが多いほど同時に進めやすくなり、正しい説明です。

   この論点の過去問：令和3年度 ITパスポート試験 問90・平成29年度 秋期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問75・平成30年度 秋期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問59

3. 3／10問・補助記憶と記憶媒体（SSD・HDD・光ディスク・RAID）

   容量1TBのハードディスク2台を、同じ内容を両方に書き込むミラーリング（RAID1）で1台に見せて使う。利用者が使える容量と、2台のうち1台が壊れたときのデータの状態の組合せとして、適切なものはどれか。

   1. ア 使える容量 2TB ・ 1台が壊れると、全体のデータが読めなくなる
   2. イ 使える容量 2TB ・ 1台が壊れても、もう1台からデータを読める
   3. ウ 使える容量 1TB ・ 1台が壊れても、もう1台からデータを読める
   4. エ 使える容量 1TB ・ 1台が壊れると、全体のデータが読めなくなる
   正解と解説

   正解はウです。

   ミラーリングは同じデータを2台に書くので、2台合わせて2TBあっても、半分は控えに回り、使えるのは1TBです。その代わり、1台が壊れても、もう1台に同じデータが残っているので読み続けられます。2台に分けて書いて容量を2TBにする方式はストライピングと呼び、こちらは1台でも欠けると読めなくなります。

   • アこれはデータを2台に分けて書くストライピング（RAID0）の性質で、ミラーリングとは逆です。
   • イ壊れても読める点は合っていますが、同じ内容を2台に書くので、使える容量は1台分の1TBです。
   • エ容量は合っていますが、もう1台に同じデータがあるので、1台が壊れても読めなくはなりません。

   この論点の過去問：平成31年度 春期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問62・令和8年度 ITパスポート試験 問87

4. 4／10問・補助記憶と記憶媒体（SSD・HDD・光ディスク・RAID）

   説明会の資料を手元のパソコンから光ディスクに書き込み、参加者に配る。書き込みは一度だけでよく、配った後に参加者が内容を書き換えられないほうがよい。この用途に最も適した媒体はどれか。

   1. ア DVD-ROM
   2. イ DVD-R
   3. ウ DVD-RW
   4. エ DVD-RAM
   正解と解説

   正解はイです。

   DVD-Rは一度だけ書き込める形式で、書き込んだ後に消したり書き換えたりはできません。手元のパソコンで一度書けばよく、配った後に内容が変えられないので、この用途に合います。DVD-ROMは工場で内容を刻んで作る読出し専用の媒体で、パソコンからは書き込めません。

   • アDVD-ROMは製造の段階で内容を刻む読出し専用の媒体で、手元のパソコンから資料を書き込むことはできません。
   • ウDVD-RWは消して何度も書き直せる形式なので、配った後に参加者が内容を書き換えられてしまいます。
   • エDVD-RAMも繰り返し書き換えられる形式で、書き換えられないほうがよいという条件に合いません。

   この論点の過去問：令和5年度 ITパスポート試験 問88

5. 5／10問・キャッシュメモリと記憶階層

   コンピュータの記憶装置を、CPUがデータを読み書きする速さの速いものから順に並べたものはどれか。

   1. ア レジスタ → キャッシュメモリ → 主記憶 → SSD → HDD
   2. イ キャッシュメモリ → レジスタ → 主記憶 → HDD → SSD
   3. ウ レジスタ → 主記憶 → キャッシュメモリ → SSD → HDD
   4. エ 主記憶 → キャッシュメモリ → レジスタ → HDD → SSD
   正解と解説

   正解はアです。

   最も速く、最も容量が小さいのは、CPUの内部に置かれたレジスタです。その外側に、少し大きくやや遅いキャッシュメモリがあり、さらに外側に主記憶があります。補助記憶では、円盤を回さずに半導体で読み書きするSSDのほうがHDDより速く、外へ行くほど容量は増えますが、やり取りにかかる時間は長くなります。

   • イレジスタはCPUの内部にあり、キャッシュメモリより速いので、先頭はレジスタです。また、SSDはHDDより速く読み書きできます。
   • ウキャッシュメモリは、主記憶との速さの差を埋めるためにCPUと主記憶の間に置くもので、主記憶より速く読み書きできます。
   • エCPUから遠い順に並べた形で、速さの順とは逆です。SSDとHDDの順も逆になっています。

   この論点の過去問：令和3年度 ITパスポート試験 問64・平成31年度 春期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問70

6. 6／10問・キャッシュメモリと記憶階層

   キャッシュメモリに関する説明のうち、誤っているものはどれか。

   1. ア キャッシュメモリを置くと、主記憶に使っている記憶素子そのものの読み書きが速くなる。
   2. イ 1次キャッシュと2次キャッシュがある場合、CPUはまず1次キャッシュを探し、無ければ2次キャッシュを探す。
   3. ウ 同じデータを繰り返し読む処理では、目的のデータがキャッシュメモリに見つかる割合が高くなりやすい。
   4. エ キャッシュメモリは、主記憶より容量が小さい。
   正解と解説

   正解はアです。

   キャッシュメモリは、よく使うデータを主記憶より速い記憶装置に写しておき、CPUがそこから読めるようにする仕組みです。主記憶まで取りに行く回数が減るので、全体として速く見えますが、主記憶の素子そのものが速くなるわけではありません。そのため、この説明が誤りです。

   • イCPUに近く速い1次キャッシュから先に探し、無ければ2次キャッシュを探すので、正しい説明です。
   • ウ一度読んだデータはキャッシュメモリに残るので、同じデータを繰り返し読むほど見つかる割合は高くなり、正しい説明です。
   • エキャッシュメモリは速い代わりに高価で、主記憶より小さい容量で使うので、正しい説明です。

   この論点の過去問：平成27年度 春期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問52・平成26年度 春期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問65・令和3年度 ITパスポート試験 問64

7. 7／10問・入出力装置（プリンタ・スキャナ・タッチパネル）

   配送の受付で、1回の印字で控えまで写る複写式の伝票を使い続けたい。この伝票の印字に最も適したプリンタはどれか。

   1. ア インクジェットプリンタ
   2. イ レーザプリンタ
   3. ウ 感熱式プリンタ
   4. エ ドットインパクトプリンタ
   正解と解説

   正解はエです。

   ドットインパクトプリンタは、インクリボンをピンで打ち付けて字を印字します。打ち付けた圧力が下の用紙まで伝わるので、複写式の伝票のように、圧力で控えへ写す用紙に向いています。紙に触れずにインクやトナーを載せる方式では、下の控えまで写りません。

   • アインクジェットプリンタは細かいインクの粒を紙に吹き付ける方式で、紙を押さないので、下の控えまで写りません。
   • イレーザプリンタはトナーを紙に付けて熱で定着させる方式で、圧力で写す複写式の伝票には向きません。
   • ウ感熱式プリンタは熱で色が変わる専用の紙に印字する方式で、レシートなどに使われますが、複写式の控えは作れません。

   この論点の過去問：令和4年度 ITパスポート試験 問94

8. 8／10問・入出力インタフェース（USB・HDMI・Bluetooth）

   次の①〜③に当てはまる用語の組合せとして、適切なものはどれか。

   ① 映像と音声を1本のケーブルでまとめてディスプレイへ送る接続の規格

   ② パソコンの電源を入れたまま、機器を抜き差しできる性質

   ③ USBのケーブルを通して、パソコン側から機器へ電力を送って動かす方式

   1. ア ① HDMI ・ ② ホットプラグ ・ ③ バスパワー
   2. イ ① HDMI ・ ② プラグアンドプレイ ・ ③ セルフパワー
   3. ウ ① IrDA ・ ② ホットプラグ ・ ③ セルフパワー
   4. エ ① IrDA ・ ② プラグアンドプレイ ・ ③ バスパワー
   正解と解説

   正解はアです。

   HDMIは、映像と音声をまとめて送るための接続の規格です。電源を入れたまま機器をつなぎ替えられる性質はホットプラグと呼びます。ケーブルを通して機器へ電力を送る方式はバスパワーで、機器が自分の電源で動くセルフパワーと対になります。

   • イプラグアンドプレイは、つないだ機器を利用者が設定しなくても使えるようにする仕組みで、抜き差しの性質とは別です。セルフパワーは機器が自分の電源で動く方式です。
   • ウIrDAは赤外線でデータをやり取りする規格で、映像と音声をケーブルで送るものではありません。③もセルフパワーではなくバスパワーです。
   • エ③は合っていますが、①のIrDAは赤外線の通信の規格で、②もプラグアンドプレイではなくホットプラグです。

   この論点の過去問：令和4年度 ITパスポート試験 問84・平成27年度 秋期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問50・平成26年度 秋期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問72

9. 9／10問・メモリの種類（揮発性・不揮発性）

   パソコンで使われる次の①〜③の記憶装置と、そこに主に使われる半導体メモリの組合せとして、適切なものはどれか。

   ① 主記憶

   ② キャッシュメモリ

   ③ 持ち運び用のUSBメモリ

   1. ア ① SRAM ・ ② DRAM ・ ③ フラッシュメモリ
   2. イ ① DRAM ・ ② SRAM ・ ③ マスクROM
   3. ウ ① DRAM ・ ② SRAM ・ ③ フラッシュメモリ
   4. エ ① フラッシュメモリ ・ ② DRAM ・ ③ SRAM
   正解と解説

   正解はウです。

   DRAMは構造が簡単で安く大量に作れるため、容量の大きい主記憶に使われます。SRAMはDRAMより速い代わりに高価なので、小さく速いキャッシュメモリに使います。USBメモリは電源を切っても内容が消えず、書き換えもできるフラッシュメモリを使います。

   • ア③は合っていますが、①と②が逆です。キャッシュメモリによく使うのはSRAMで、主記憶にはDRAMを使います。
   • イ①と②は合っていますが、マスクROMは製造の段階で内容を書き込む読出し専用のメモリで、持ち運んで書き換えるUSBメモリには使えません。
   • エSRAMとDRAMは電源を切ると内容が消える揮発性のメモリで、持ち運び用のUSBメモリには使えません。主記憶もフラッシュメモリではなくDRAMです。

   この論点の過去問：平成30年度 春期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問76・平成29年度 秋期 ITパスポート試験（特別措置試験） 問67・令和6年度 ITパスポート試験 問56

10. 10／10問・コンピュータの種類とIoT機器

    畑の水やりを自動で行うIoTの仕組みを作る。次の①〜③の働きを担うものの組合せとして、適切なものはどれか。

    ① 土の湿り具合を測って電気の信号に変える

    ② 受け取った指示に従って、水の弁を開け閉めする

    ③ 畑に当たる光から電力を作り、①の機器を電池交換なしで動かす

    1. ア ① アクチュエータ ・ ② センサ ・ ③ エネルギーハーベスティング
    2. イ ① センサ ・ ② アクチュエータ ・ ③ エネルギーハーベスティング
    3. ウ ① センサ ・ ② アクチュエータ ・ ③ PoE
    4. エ ① アクチュエータ ・ ② センサ ・ ③ スマートグリッド
    正解と解説

    正解はイです。

    センサは、外の様子を電気の信号に変えて取り込む部品です。アクチュエータは、受け取った指示を、弁を動かすといった実際の働きに変えます。周りの光や振動などのわずかなエネルギーを集めて電力に変える技術はエネルギーハーベスティングと呼び、電池の交換が難しい場所の機器を動かすのに使われます。

    • ア③は合っていますが、①と②が逆です。測って信号に変えるのがセンサで、指示を受けて動くのがアクチュエータです。
    • ウ①と②は合っていますが、PoEはLANケーブルを通して電力を送る仕組みで、光から電力を作るものではありません。
    • エ①と②が逆です。スマートグリッドは電力網の需要と供給を通信で調整する仕組みで、個々の機器が光から電力を作る技術ではありません。

    この論点の過去問：令和2年度 10月 ITパスポート試験（特別措置試験） 問99・令和2年度 10月 ITパスポート試験（特別措置試験） 問74