メモリ階層とキャッシュ

イントロ

計算や記法の入口をつくる

基本情報技術者試験で扱う「メモリ階層とキャッシュ」を、IT知識なしでも意味と使いどころから学べるように整理します。まず目的をつかみ、似た言葉や条件の違いを短く見分けます。

定義

よく使うデータを高速な記憶へ置くのがです。
見分けるポイント: は、補助記憶を利用して主記憶より広いアドレス空間を提供する仕組みです。は、読み書きでき、通常は電源断で内容を失う主記憶用メモリです。は、電源を切っても内容を保持する不揮発性メモリです。

公式

計算・記法を、問題文の条件に当てはめて読む。

実効アクセス時間

EAT=H×Tc+(1-H)×Tm

キャッシュに当たる割合と外れたときの主記憶時間を合わせて平均時間を見ます。

使うときのコツ

ヒット率が少し下がるだけで平均時間が悪化します。

解くコツ

速いほど高価で小容量、遅いほど大容量という階層を見る。単位、条件、対象範囲をそろえてから式や記法を使います。

例

場面: ヒット率とアクセス時間から実効アクセス時間を求める例
順に考えると: まずRAMが何を表すかを確認します。次にROMとの違いを、問題文の対象・条件・順序から分けます。ここでは速いほど高価で小容量、遅いほど大容量という階層を見る。
ここが結論: この例では、速いほど高価で小容量、遅いほど大容量という階層を見ることが要点です。答えを選ぶときは、メモリ容量だけを見て、速度や揮発性の違いを見ないという読み違いを避けます。

注意

確認

Q1

メモリ階層とキャッシュを問題で読むとき、最も適切な見方はどれですか。

まとめ