問69
頻出度★★☆
PCのプロセッサ内にあるキャッシュメモリの利用目的はどれか。
平成21年度 春期 ITパスポート試験 問69
テクノロジ系コンピュータ構成要素 › メモリ
この問題の解説と、これまでの解答の記録です。
解説
問 69
不正解ア
電源が切れても記憶内容を保持するのは不揮発性メモリ (フラッシュメモリ、SSD、ROM など) の特徴。キャッシュメモリは高速な SRAM で作られた揮発性メモリであり、電力供給が切れれば内容は失われる。速度を稼ぐための仕組みであって、データを保存し続けるための仕組みではない。
不正解イ
書き換える必要のない情報や書き換えられては困る情報を記録するのは ROM (読出し専用メモリ) の用途で、BIOS などの起動用プログラムがその例。キャッシュメモリの内容は主記憶のデータの一時的な写しにすぎず、次々と新しいデータで置き換えられていく (書き換えられることが前提) 点で正反対である。
- ウ
正解 正解は ウ。CPU の動作速度に比べて主記憶 (メインメモリ) のアクセス速度は遅いため、CPU が主記憶からデータを取り出すたびに待ち時間が発生してしまう。そこでプロセッサ内に、容量は小さいが非常に高速なキャッシュメモリを置き、一度読み込んだデータやよく使うデータをそこに写しておく。次に同じデータが必要になったとき、CPU は遅い主記憶ではなく手元のキャッシュから読み出せる (キャッシュヒット) ので、待ち時間が減る。主記憶そのものが速くなったわけではないが、CPU から見れば主記憶へのアクセス時間が短くなったように見える。この「見かけ上の短縮」によって CPU が待たされる時間が減り、処理効率が高まる。これがキャッシュメモリの利用目的である。
不正解エ
利用者 ID やパスワードなどの重要情報・機密情報を安全に記録するのは、セキュリティチップ (TPM) や IC カードなど耐タンパ性をもつ装置の役割。キャッシュメモリは処理を速くするための記憶装置であり、情報を守る (機密性を保つ) ことを目的とした部品ではない。
ここがポイント
- キャッシュメモリ = CPU と主記憶の速度差を埋める、プロセッサ内に置かれた小容量・高速のメモリ。よく使うデータの写しを手元に置くことで主記憶へのアクセス時間を見かけ上短縮し、CPU の処理効率を高める。
- 記憶装置は「速さのための仕組み」と「保存・保護のための仕組み」を区別して覚える。キャッシュメモリは速さ (揮発性)、フラッシュメモリや ROM は電源を切っても消えない保存、TPM や IC カードは機密情報の保護が目的である。
用語