基本情報技術者試験令和6年A問3

キャッシュメモリのヒット率を求める方法とその意味

[図1]に示す構成で,[表1]に示すようにキャッシュメモリと主記憶のアクセス時間だけが異なり,他の条件は同じ2種類のCPU, XとYがある。

あるプログラムを CPU, XとYとでそれぞれ実行したところ,両者の処理時間が等しかった。このとき,キャッシュメモリのヒット率は幾らか。

ここで,CPU 以外の処理による影響はないものとする。

図1
キャッシュメモリと主記憶のアクセス時間
表1 単位ナノ秒
CPU XCPU Y
キャッシュメモリ4020
主記憶400580
×不正解です

こちらも問題文がややこしいですが、表1と選択肢の数値を試行錯誤に照らし合わせれば、なんとか答えが見えてきます。

CPU Xは40と400
CPU Yは20と580
400と580の差は180
400なら40
580なら20
490なら30
つまり、主記憶アクセス時間が90だと、キャッシュメモリアクセス時間は10になります。

つまり、主記憶アクセス時間が9だと、キャッシュは1
キャッシュが1なら主記憶は9
すなわち、ヒット率は90%となりました。

はじめに実行アクセス時間を求める必要があります。

実行アクセス時間は、
キャッシュメモリのアクセス時間 x ヒット率
+
主記憶のアクセス時間 x (1 - ヒット率)

キャッシュメモリがアクセスする時間 = キャッシュメモリのアクセス時間 x ヒット率 (ここではaとする)40a主記憶がアクセスする時間 = 主記憶装置のアクセス時間 x ( 1 - ヒット率 ) // ここではbとする580 = 580 x (1 - a)400 = 400 x (1 - a)

キャッシュメモリと主記憶のアクセス時間、ヒット率などを詳しく解説したサイトがあるのでご参考下さい

ITの学び キャッシュメモリのヒット率と実効アクセス時間の関係とは?

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