キャッシュメモリ

(実体験から憶える)
”上司”(=CPU)が”部下A”(=メモリ)に仕事を依頼しましたが,なか
なか仕事が出来上がってきません。
そこで,仕事ができる”部下B”(=キャッシュメモリ)に,あいだに入るよう
に依頼すると,すぐ仕事が出来上がってきました。

(イメージから憶える)


メモリ(主記憶装置)は高速であるが,超超高速であるプロセッサ(CPU)
ら見ると処理速度が遅い。この処理速度の差を埋めるために,あいだに,超高速
である
キャッシュメモリをおく。

(クレバー方式から憶える)

キャッシュメモリとくれば プロセッサ(CPU)とメモリ(主記憶)間
             → 処理速度差埋める


(過去問題から憶える)
キャッシュメモリの使用目的は,
主記憶へのアクセス速度とプロセッサの処理速度の差を埋める。
                         (H13 春 問21)



あなたのパソコンにもキャッシュがあります。

パソコンのカタログに,MPUの1次キャッシュ(以下,1次と略す)及び2次
キャッシュ(以下,2次と略す)という記述があるが,1次と2次は,ともにパ
ソコンを高速化するためのメモリであり,MPUがアクセスする順番によって名
称が使い分けられている。      (初級シスアド H12 春 問33)



あるプロセッサが主記憶装置及びキャッシュメモリにアクセスするとき,それぞ
れのアクセス時間は60ナノ秒及び10ナノ秒である。アクセスするデータがキ
ャッシュメモリに存在する確率が80%の場合,このプロセッサの平均メモリア
クセス時間は何ナノ秒か。             (H12 春 問21)

アクセスするデータがキャッシュメモリに存在する確率=
ヒット率   80%
アクセスするデータがキャッシュメモリに存在しない確率
         →主記憶装置に存在する確率   =
ノンヒット率 20%

平均メモリアクセス時間=10ns×0.8+60ns×0.2
           =20ns

ちなみに,
主記憶装置のみ使用の場合,アクセス時間が60nsであるので,キャッシュメ
モリを使用することで60ns−20ns=40ns短縮されたことになる。

では,キャッシュメモリのみ使用すれば,アクセス時間は10nsではと考える
が,キャッシュメモリの特徴は
超高速である反面,小容量,超高価

(参考)
ディスクキャッシュ
メモリ(主記憶装置)
ディスク(ハードディスク・磁気ディスク)間の速度差
を埋める。


(基本)
H13 春 問21
H12 春 問21
H12 秋 問18


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