平成28年度 I-2-4

解説

この問題で問われていること

キャッシュのヒット率が95%のとき、キャッシュ(1.00ns)と主記憶(100ns)からなるシステムの実効アクセス時間を求める問題。

解き方

① 実効アクセス時間=ヒット率×キャッシュの時間+(1−ヒット率)×主記憶の時間
② 0.95×1.00+0.05×100=0.95+5.00=5.95
③ 5.95ns(④)

正解が正しい理由

実効アクセス時間=ヒット率×キャッシュのアクセス時間+(1−ヒット率)×主記憶のアクセス時間=0.95×1.00+0.05×100=0.95+5.00=5.95ns。したがって④が最も近い。

この問題で必要な基礎

■ 実効アクセス時間の意味
ヒット率95%とは、呼び出しの95%はキャッシュで済み(1.00ns)、残りの5%は主記憶まで取りに行く(100ns)ということです。実効アクセス時間は、それぞれの時間をこの割合で重み付けして足した平均(0.95×1.00+0.05×100)です。

各選択肢について

• ① 0.05nsは、キャッシュにも主記憶にも近い値ではなく、実効アクセス時間の計算(5.95ns)と一致しない。
• ② 0.95nsは、キャッシュにヒットした場合の項のみを取り出した値で、ミス時の項(5.00ns)を無視している。
• ③ 5.00nsは、キャッシュにミスしたときの項(0.05×100)のみで、ヒット時の項(0.95)を無視している。
• ④ 0.95×1.00+0.05×100=5.95nsであり、これが正答。
• ⑤ 95.0nsは、ミス率とヒット率を取り違えて計算した値(0.05×1+0.95×100)であり、誤り。

覚えるべきポイント

実効アクセス時間=ヒット率×キャッシュ時間+ミス率×主記憶時間。ヒット率が高いほどキャッシュの効果が大きく、ヒット率とミス率(1−ヒット率)を取り違えないことが重要である。