問66
頻出度★★☆
PCのキャッシュメモリを説明したものはどれか。
平成22年度 春期 ITパスポート試験 問66
テクノロジ系コンピュータ構成要素 › メモリ
这道题的解析和你的作答记录。
解説
問 66
- ア
正解 正确答案是ア。高速缓存（缓存）是指置于 CPU 核心（运算装置）与主存储器（内存）之间的、容量小但速度非常快的存储器。与 CPU 的运行速度相比，主存储器的读写要慢得多，若放任不管，CPU 等待主存储器响应的时间就会白白浪费。于是，把用过一次的数据和指令、以及今后很可能用到的数据复制保存到高速缓存中，下次需要同样的数据时就不必特意到主存储器去取，而直接在缓存中读写。这样一来，对主存储器的访问次数减少，实际有效的存储器访问时间缩短，处理性能随之提升。ア 所说的「位于 CPU 核心与主存储器（内存）之间，用于高速读写数据的存储器」，同时正确地表述了它所处的位置（CPU 与主存储器之间）和目的（高速读写），正是高速缓存的定义本身。另外，在实际的 PC 中，缓存被划分为 L1、L2、L3 这样的层级，越靠近 CPU 的缓存速度越快、容量越小。
错误イ
「将相同内容的数据同时记录在两个位置，以提高可靠性」说的是镜像（mirroring）（在存储装置上是 RAID1，在主存储器上则是内存镜像）。它通过把同一份数据保存两份，使得其中一份发生故障时仍能用另一份继续处理，是提高可靠性（可用性）的机制；其目的是「可靠性」而不是「速度」，这一点与高速缓存不同。高速缓存并不是用于数据双重化的区域。
错误ウ
「具有可运行超过主存储器（内存）容量大小的程序的机制」说的是虚拟存储（虚拟内存）。它把放不进主存储器的部分暂存到辅助存储器（硬盘或 SSD）上，需要时再读回主存储器（分页／交换），从而在表面上扩大主存储器的容量。其目的是「扩大容量」而不是「吸收速度差」，而且由于要使用较慢的辅助存储器，速度反而会下降。它是与高速缓存方向相反的技术。
错误エ
「通过将主存储器（内存）分割成多个块，从而实现同时访问」说的是内存交叉存取（memory interleaving，交叉存储）。它把主存储器本身分成多个存储体（bank），把连续的地址分配到不同的存储体上并行访问，从而提高主存储器的实际有效传输速度；也就是说，其加速的对象与场所位于主存储器内部。这与在 CPU 与主存储器之间另外放置一块高速存储器的高速缓存，机制并不相同。
ここがポイント
- 高速缓存 = 为弥补 CPU 与主存储器之间的运行速度差，而置于两者之间的小容量、高速缓冲存储器。它保存常用的数据，减少对主存储器的访问次数，缩短有效访问时间。缓存分为 L1、L2、L3 等层级，越靠近 CPU 速度越快、容量越小。
- 区分容易混淆的存储相关术语：高速缓存（吸收速度差）／虚拟存储（在表面上扩大主存储器容量）／内存交叉存取（把主存储器分成多个存储体并行访问）／镜像（通过双重写入提高可靠性）。按目的是「速度」「容量」还是「可靠性」来切分，就不会弄混。
用語