問題

キャッシュメモリのアクセス時間が10ナノ秒、主記憶のアクセス時間が100ナノ秒のシステムにおいて、キャッシュのヒット率が90%のとき、平均アクセス時間はどれか。ここで、キャッシュミス時は主記憶へのアクセスのみが発生するものとする。

ア)10ナノ秒

イ)19ナノ秒

ウ)55ナノ秒

エ)100ナノ秒

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正解: イ)

解説:

平均アクセス時間は、次の式で計算します。

平均アクセス時間 = ヒット率 × キャッシュアクセス時間 + ミス率 × 主記憶アクセス時間

ヒット率90%(0.9)、ミス率10%(0.1)、キャッシュアクセス時間10ナノ秒、主記憶アクセス時間100ナノ秒を代入すると、

0.9 × 10 + 0.1 × 100 = 9 + 10 = 19(ナノ秒)

となり、正解はイ)の19ナノ秒です。

この種の計算問題では、「ミス時はキャッシュ+主記憶の両方にアクセスする」という前提が設けられる場合もあるため、問題文の条件(本問では「ミス時は主記憶へのアクセスのみ」)を必ず確認することが重要です。

重要キーワード

用語説明
ヒット率参照が対象データがキャッシュ上にある確率
ミス率ヒット率の余事象。1−ヒット率
平均アクセス時間ヒット率で重み付けした期待アクセス時間
主記憶キャッシュよりも低速だが大容量の記憶装置