令和4年度秋期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅰ 問4

午前I 問04：多段キャッシュのヒット率は「順番に探す」と考えよう

L1キャッシュのヒット率が0.95なら、まず100回中95回はL1で見つかるイメージだよ。残りの5回だけがL2を探しに行くので、そのうちL2で当たる分を足せばOK。つまり全体のヒット率は `0.95 + 0.05 × 0.6` のように計算しよう。L1とL2のヒット率をそのまま足したり、平均したりするわけではない点に注意だよ。

この問題で問われていること

多段キャッシュでは、L2のヒット率は「L1で外れた場合に、L2で当たる割合」として読むのがポイントだよ。スーパーで最初の棚になければ次の棚を探す、というように、順番に条件付きで考えられるかが問われているよ。

Computing Hit Rate for a Two-Level Cache

overall cache hit rate in a two-level cache is the L1 hit rate plus the probability of an L1 miss followed by an L2 hit

first hit at L1\nthen consider only L1 misses\napply L2 hit rate conditionally\ndo not just add the two rates

確認ポイント

• L2 は L1 ミス時だけ効く。
• 単純加算しない。
• 条件付き確率で計算する。

正解

エ

出典

問題文と解答は IPA 公開の過去問題冊子・解答例を基にしています。

選択肢ア

09.57は間違いだよ。ヒット率は0〜1の範囲で表す割合なので、9.57のように1を超える値にはならないんだ。お店の在庫確認で“957%見つかる”と言っているようなもので変だよ。計算は、L1で見つからなかった5%だけをL2で探すから、0.95＋0.05×0.6＝0.98になるよ。

選択肢イ

9.6は間違いだよ。L2のヒット率0.6だけを見るのも違うし、9.6は960%になってしまって割合としてありえないよ。まず近いL1を探して95%見つかり、そこで見つからなかった5%だけL2に行くんだ。だから全体は0.95＋0.05×0.6＝0.98になるよ。

選択肢ウ

9.95は間違いだよ。L1のヒット率0.95をそのまま見れば95%だけど、9.95は995%という意味になってしまい、割合として大きすぎるよ。近くの引き出しで95%見つかり、残り5%を奥の棚で探すイメージだから、奥の棚の分は0.05×0.6＝0.03だけ足して、合計0.98だよ。

選択肢エ（正解）

6.98は間違いだよ。ヒット率は“当たる割合”なので、最大でも1.00、つまり100%までなんだ。引き出しで見つかる確率みたいなもので、698%見つかる、というのはありえないよ。正しくは、L1で0.95当たり、外れた残り0.05のうちL2で0.6当たるので、0.95＋0.05×0.6＝0.98だよ。