平成30年 秋期 ITパスポート 問65

CPUに搭載された1次と2次のキャッシュメモリに関する記述のうち、適切なものはどれか。

 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。
 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。
 ウ  CPU[がデータを読み出すときは、まず1次キャッシュメモリにアクセスし、データがない場合は2次キャッシュメモリにアクセスする。
 エ  処理に必要なデータはプログラム開始時に1次または2次キャッシュメモリ上になければならない。


答え イ


解説
CPUとメインメモリには処理するための速度差が大きいため、CPUが直接メインメモリの読み書きを行うとメインメモリの処理が終わるのをCPUが待つようになり、CPUの性能を生かすことができません。
そのため、CPUとメインメモリの間にメインメモリよりも高速に処理ができるメモリ(キャッシュメモリ)を配置し、速度差度の差を小さくしています。
CPUの高速化が進むを1つのキャッシュメモリだけでは効率が悪いので、階層的にキャッシュメモリを配置し、CPUに近い方から1次キャッシュメモリ、2次キャッシュメモリと呼びます。
1次キャッシュメモリと2次キャッシュメモリの関係は、2次キャッシュメモリは1次キャッシュメモリより処理が遅いが容量が大きいです。


キーワード
・キャッシュメモリ

キーワードの解説
  • キャッシュメモリ(cache memory)
    CPU内にある高速アクセス可能なメモリで、主記憶のデータの中からアクセス頻度が高いデータを、一時的に格納することで、CPUから主記憶のアクセスをキャッシュメモリに代えることで、メモリへのアクセス速度を上げ、処理速度を向上させる。
    キャッシュメモリに格納するデータには、プログラムそのものである場合(命令キャッシュ)と、プログラムが使用するデータである場合(データキャッシュ)がある。

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