平成29年度 秋期 ITパスポート試験 公開問題 問75 解説 CPUの性能
CPUの性能に関する記述のうち, 適切なものはどれか。
- ア 32ビットCPUと64ビットCPUでは, 32ビットCPUの方が一度に処理するデータ長を大きくできる。
- イ CPU内のキャッシュメモリの容量は, 少ないほど処理速度が向上する。
- ウ 同じ構造のCPUにおいて, クロック周波数を上げると処理速度が向上する。 ✓ 正答
- エ デュアルコアCPUとクアッドコアCPUでは, デュアルコアCPUの方が同時に実行する処理の数を多くできる。
解説
この問題は、CPUの性能指標に関する基本的な定義を理解しているかを問うものです。正解を導くには、各選択肢に含まれる専門用語(ビット数、キャッシュメモリ、クロック周波数、コア数)と、それらが性能に与える影響を正しく結びつける必要があります。
選択肢ウが正しい理由は、クロック周波数が「1秒間にCPUが実行できる命令のテンポ」を表す指標だからです。このテンポが速くなれば、同じ構造のCPUであれば単純に計算の回数が増え、処理速度は向上します。
他の選択肢が誤りである理由は以下の通りです。
ア:ビット数は、CPUが一度に処理できるデータ幅を指します。64ビットの方が32ビットよりも一度に扱えるデータ量が大きいため、選択肢の内容は逆です。
イ:キャッシュメモリは、CPUとメインメモリの速度差を埋めるために置かれる高速な記憶装置です。容量が大きいほど、よく使うデータをそこに保持できる確率が上がるため、処理速度は向上します。したがって「少ないほど速い」という記述は誤りです。
エ:コアとは、CPUの中で実際に計算を行う中心部分のことです。クアッド(4つ)コアはデュアル(2つ)コアよりも同時に実行できる処理が多いため、ここも記述が逆です。
CPUの性能指標を理解する上で重要な概念は以下の3点です。
クロック周波数(Hz:ヘルツ) CPUの動作の速さを表します。3.0GHzのCPUは、1秒間に30億回の基本動作を行う能力があることを意味します。現在のパソコン選びでは、この数値が大きいほどサクサク動くという直感的な理解で構いません。
コア数とスレッド数 現代のCPUは、複数のコアを持つマルチコアが主流です。料理で例えると、コアは「料理人」です。料理人が多ければ多いほど、複数の料理を並行して作れるのと同じで、マルチタスク(動画編集をしながらネットサーフィンをするなど)に強くなります。
キャッシュメモリ(L1, L2, L3キャッシュ) CPUのすぐそばに置かれた超高速メモリです。頻繁に使うデータをここに溜めておくことで、速度の遅いメインメモリにアクセスする回数を減らし、ボトルネックを防ぎます。
試験ではこれらの用語が入れ替えられたり、逆の説明をされたりする引っかけ問題が多く出題されます。特に「大きいほど良い(高速)」のか「小さいほど良い(高速)」のか、あるいは「多いほど有利」なのかを整理しておくと、CPU関連の問題は確実に得点源にできます。
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