アクセス時間10ナノ秒のキャッシュメモリとアクセス時間50ナノ秒の主記憶を使用した処理装置において,主記憶の実効アクセス時間が25ナノ秒以下になるためには,キャッシュメモリのヒット率が最低何%あればよいか。
正答3
解説
正解は3です。
実効アクセス時間は、キャッシュのヒット率で重み付けした平均のアクセス時間です。
ヒット率をhとすると、キャッシュの時間×h+主記憶の時間×(1-h)で求めます。
【計算】
実効アクセス時間は、10h+50(1-h)=50-40hナノ秒です。
これが25ナノ秒以下になる条件は、50-40h≦25です。
40h≧25より、h≧0.625、つまり62.5%以上が必要です。
選択肢のうち、この条件を満たす最小の値は70%です。
検算すると、70%のときは10×0.7+50×0.3=22ナノ秒で、25ナノ秒以下になります。
【選択肢別解説】
1:× 50%では10×0.5+50×0.5=30ナノ秒となり、25ナノ秒を超えます。
2:× 60%では10×0.6+50×0.4=26ナノ秒となり、25ナノ秒を超えます。
3:○ 70%では22ナノ秒となり、条件を満たす選択肢の中で最小のヒット率です。
4:× 80%では18ナノ秒で条件は満たしますが、最低限必要な値ではありません。
【ポイント】
実効アクセス時間の式は、ヒット率と不一致率で加重平均すると覚えます。
逆算の問題では、不等式を立ててヒット率を求めます。