キャッシュメモリ

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用語解説

キャッシュメモリは、CPUと主記憶の間に置かれる、小容量で高速なメモリです。よく使う命令やデータを一時的に保持し、CPUと主記憶の速度の差を補います。

■ 試験で押さえるポイント

  • SRAMで作られ、CPUに近い順に1次キャッシュ、2次キャッシュと呼びます。

  • CPUが必要なデータがキャッシュにある割合をヒット率といい、高いほど処理が速くなります。

■ 実効アクセス時間の計算

キャッシュメモリを使うときの平均のアクセス時間(実効アクセス時間)は、次の式で求めます。

実効アクセス時間 = キャッシュのアクセス時間 × ヒット率 + 主記憶のアクセス時間 ×(1 - ヒット率)

条件

実効アクセス時間

キャッシュ10ナノ秒、主記憶100ナノ秒、ヒット率0.9

10×0.9 + 100×0.1 = 19ナノ秒

キャッシュ40ナノ秒、主記憶400ナノ秒、ヒット率h

40h + 400(1 - h)

2つの構成の処理時間が等しくなるヒット率を問われたら、それぞれの実効アクセス時間の式を等しいとおいて、hについて解きます。

■ 選択肢での判断ポイント

「CPUと主記憶の速度差を埋める」のがキャッシュメモリです。容量は主記憶より小さく、速度はより速いと覚えます。

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