基本情報技術者試験(FE) 令和6年度 科目A|第3問 過去問解説「キャッシュメモリのヒット率」

※本情報は解説作成時点のもので、閲覧時点では法改正等により情報が変更になっている場合がございます。あらかじめご理解いただければ幸いです。

正解は「B.0.90」です。
平均アクセス時間が等しくなる条件からヒット率を方程式で求めると、0.90(90%)となります。

この記事では、基本情報技術者試験(FE)試験(令和6年度)で出題された第3問「キャッシュメモリのヒット率」について、試験対策の観点からわかりやすく解説します。

問題のポイント

平均アクセス時間=(ヒット率×キャッシュ時間)+(ミス率×主記憶時間)

CPU XとCPU Yは、キャッシュメモリと主記憶のアクセス時間のみが異なります。
両者の処理時間が等しいという条件から、平均アクセス時間が等しいと考えます。

平均アクセス時間の式を立てる

ヒット率を h とすると、ミス率は (1−h) です。

CPU X
40h+400(1−h)

CPU Y
20h+500(1−h)

両者が等しいので、

40h+400(1−h)=20h+500(1−h)

方程式を解く

展開すると、

40h+400−400h=20h+500−500h

400−360h=500−480h

120h=100

h=0.90

したがって、ヒット率は0.90(90%)です。

問われているポイント

この問題では、キャッシュメモリの平均アクセス時間の求め方を理解しているかが問われています。
ヒット率とミス率の関係(合計1)を確実に押さえておきましょう。

気を付けてほしい点(勘違いしやすいポイント)

  • ミス率は(1−ヒット率)である
  • 両CPUの処理時間が等しい=平均アクセス時間が等しい

補足
単位(ナノ秒)は途中で消えるため、数値計算に集中して構いません。

基本情報技術者試験(FE)試験での出題パターン

基本情報技術者試験(FE)試験では、キャッシュメモリの計算問題が頻出です。
平均アクセス時間の公式は必ず使えるようにしておきましょう。

まとめ

  • 平均アクセス時間の式を立てて比較する
  • ヒット率は0.90(90%)
← 前の解説:基本情報技術者試験(FE) 令和6年度 科目A|第2問 過去問解説「ハッシュ関数と衝突」
次の解説:基本情報技術者試験(FE) 令和6年度 科目A|第4問 過去問解説「MTBF・MTTRと稼働率」 →