平成29年度 春期 ITパスポート試験 公開問題 問28 解説 CPU性能の向上予測
リアルタイムで画像処理を行うシステムを開発するために,必要となるCPU単一の性能を調べたところ,現在販売されているCPUの32倍の性能が必要であることが分かった。販売されるCPUの性能が2年ごとに倍増するとしたとき,このシステムに必要なCPUが販売されるのは何年後か。
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解説
この問題は、性能が倍々で増えていく関係(指数関数的な増加)を読み解き、何回倍増すれば目標の数値に到達するかを計算することで解決します。
目標とする性能倍率を2の累乗で表す 32倍という数値は、 つまり で表せます。この5という指数は、性能が5回倍増する必要があることを意味します。
倍増に必要な期間を掛け合わせる 性能が2年ごとに倍になるため、5回の倍増には かかることになります。
この問題の背景には、コンピュータの性能向上に関する経験則であるムーアの法則が存在します。ムーアの法則は、半導体チップ上の集積回路のトランジスタ数が約18〜24か月で倍増し、結果として処理能力も向上し続けるという予測です。この問題は、ムーアの法則のような技術発展のスピードを理解し、将来のシステム設計や調達計画を立てるための計算能力を問うています。
ITの世界では、技術の進歩が直線的ではなく指数関数的に進むことが一般的です。例えば、メモリ容量や通信速度、ストレージ単価なども同様の傾向を示すことがあります。「今はまだ性能が足りないけれど、数年後には標準的な機器で実現可能になる」といった予測を行う際、このような指数計算の考え方は実務で非常に役立ちます。技術革新のスピードを過小評価せず、長期的なロードマップを描くための基本的な感性を養うための設問といえます。