平成30年度春期 データベーススペシャリスト 午前Ⅱ 問22

実効アクセス時間の比較視点

キャッシュと主記憶の性能を比べるときは、単独の速度だけでなく、各段階が実際のアクセス全体にどの程度関わるかを捉え、与えられた条件を同じ基準で丁寧に整理しましょう。

この問題で問われていること

確認する観点を、アクセス全体に対する各記憶階層の関与度に絞ります。与えられた条件が示す役割や重みを読み取り、比較対象と時間の関係を丁寧に整理して考えましょうね。

視点

性能比較では、複数の記憶階層について、利用される場面と所要時間の関係を同じ視点で捉えることが重要です。数値を急いで処理せず、条件が何を表すかを整理しましょう。

確認ポイント

• 各数値が、アクセスの頻度・時間・割合のどれを表しているか確認する
• 比較対象となる時間の範囲や単位がそろっているか確認する
• 一部の速さではなく、全体への影響という観点で条件を読み直す

正解

エ

解説

実効アクセス時間は、キャッシュアクセス時間に、キャッシュミス率と主記憶アクセス時間の積を加えて求める。各選択肢を同じ単位で比較すると、最短となるのはエです。

理由

実効アクセス時間は、キャッシュアクセス時間＋（1−ヒット率）×主記憶アクセス時間で求める。アは10＋0.40×70＝38ナノ秒、イは10＋0.30×70＝31ナノ秒、ウは20＋0.30×50＝35ナノ秒、エは20＋0.20×50＝30ナノ秒となる。

比較

各選択肢の単位はナノ秒でそろっているため、計算結果をそのまま比較できる。キャッシュが速いだけでなく、ミス率と主記憶アクセス時間による追加時間も含めて評価すると、最小値は30ナノ秒となる。

選択肢ア

これは不正解だよ。キャッシュ10ナノ秒、ヒット率60％なのでミス率は40％、主記憶アクセス時間は70ナノ秒である。実効アクセス時間は10＋0.40×70＝38ナノ秒となり、エの30ナノ秒より長い。

選択肢イ

これは不正解だよ。キャッシュ10ナノ秒、ヒット率70％なのでミス率は30％、主記憶アクセス時間は70ナノ秒である。実効アクセス時間は10＋0.30×70＝31ナノ秒となり、エの30ナノ秒より1ナノ秒長い。

選択肢ウ

これは不正解だよ。ヒット率70％からミス率は30％となる。キャッシュ20ナノ秒に、0.30×主記憶50ナノ秒の15ナノ秒を加えるため、実効アクセス時間は35ナノ秒であり、エより長い。

選択肢エ（正解）

これは正解だよ。キャッシュ20ナノ秒、ヒット率80％なのでミス率は20％、主記憶アクセス時間は50ナノ秒である。実効アクセス時間は20＋0.20×50＝30ナノ秒となり、4選択肢で最も短い。

学習のポイント

ヒット率からミス率を求め、追加される主記憶アクセス時間を比較する。