ITパスポート 平成30年秋期 問65

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。
  • 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。
  • 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。
  • CPUがデータを読み出すとき,まず1次キャッシュメモリにアクセスし,データが無い場合は2次キャッシュメモリにアクセスする。
  • 処理に必要な全てのデータは,プログラム開始時に1次又は2次キャッシュメモリ上に存在しなければならない。

分類

テクノロジ系 » コンピュータ構成要素 » メモリ

正解

解説

キャッシュメモリは、主記憶とは異なる半導体を使用した非常に高速にアクセスできるメモリで、CPUと主記憶の速度差を埋め、CPUの処理効率を向上させる目的で搭載されます。
現在のコンピュータシステムでは、1次、2次、3次というように複数のキャッシュメモリを併用して実装されていることがほとんどです。このようにキャッシュメモリを階層構造にする場合、一般的にCPUに近い位置であるほど高速、かつ、小容量のものが使用されます。1次キャッシュは2次キャッシュよりもCPUに近い存在になります。

CPUは、まず最もCPUに近い1次キャッシュに目的のデータがあるかどうかを確認し、データが存在しなければ2次キャッシュ、3次キャッシュというように1つずつ遠くのキャッシュにアクセスしていきます。どのキャッシュメモリにデータが存在しなかったときには主記憶へのアクセスが行われます。
  • 容量の大きさは「1次キャッシュ<2次キャッシュ」になります。
  • "2次"といってもキャッシュメモリであることに変わりはありませんから、主記憶よりは高速です。
  • 正しい。CPUは自身に近いキャッシュから順にデータを探します。
  • キャッシュメモリは一度使用された(または今後使用されそうな)データが格納される場所です。プログラム開始時にキャッシュメモリ上に全てのデータが存在している必要はありません。
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