令和元年度 秋期 ITパスポート試験 問60 解説 記憶装置の階層
コンピュータの記憶階層におけるキャッシュメモリ, 主記憶及び補助記憶と, それぞれに用いられる記憶装置の組合せとして, 適切なものはどれか。
- ア
- イ
- ウ ✓ 正答
- エ
解説
この問題は、コンピュータの記憶階層における各装置の特性を理解していれば確実に解けます。正解の組合せであるウを導くためには、以下の知識を整理しておくのが近道です。
・キャッシュメモリ:CPU内部にあり、非常に高速なSRAM(Static RAM)が使われる ・主記憶(メモリ):CPUの作業領域であり、比較的安価で大容量化が可能なDRAM(Dynamic RAM)が使われる ・補助記憶:データを長期保存する場所であり、SSD(半導体)やHDD(磁気ディスク)が使われる
したがって、キャッシュメモリにSRAM、主記憶にDRAM、補助記憶にSSDが対応しているウが正解となります。
記憶階層と各装置の役割 コンピュータにおける記憶装置は、CPUからの距離や速度に応じてピラミッド状の階層構造を成しています。CPUに近いほど高速で高価ですが、容量は小さくなります。逆に、CPUから遠い補助記憶装置は安価で大容量ですが、アクセス速度は低速です。
試験ではこの階層構造における「速度」「容量」「コスト」のトレードオフが頻繁に問われます。具体的には、メモリの性能向上を目的としたキャッシュメモリの仕組み(ヒット率や有効性)や、ボトルネック解消のためのSSDの役割といった形で出題されます。
SRAMとDRAMの違いについても押さえておきましょう。SRAMは構造が複雑ですが高速に動作し、データの保持にリフレッシュ動作が不要です。一方、DRAMは構造が単純で高集積化(大容量化)に向いていますが、一定時間ごとにデータを保持するためのリフレッシュ動作が必要です。
これらの知識は、コンピュータの仕組みを問う問題だけでなく、システムパフォーマンスの評価や、ハードウェア選定に関する問題でも基礎知識として活用できます。
ITパスポート試験ドットコム:記憶装置の階層構造 https://www.itpassportsiken.com/kakomon/28_aki/q60.html Wikipedia:記憶階層 https://ja.wikipedia.org/wiki/記憶階層