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プロセッサの性能を2倍に向上させても
プロセッサの実効性能だけを2倍に向上させても、コンピュータ全体の処理性能は2倍に向上しないことをキャッシュメモリを含めたメモリ階層の仕組みと関係つけて説明せよ。 という問題なのですが キャッシュコヒーレンシが関わっているのかなと考えているのですが、わかりません。 教えて頂きたいです。
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- いけだ ひろし(@ike-2000)
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プロセッサの実効性能だけを2倍に向上させても、コンピュータ全体の処理性能は2倍に向上しないことをキャッシュメモリを含めたメモリ階層の仕組みと関係つけて説明せよ。 という問題でまた新たに解答を考え直してみました。 メモリデバイスには、速度や記憶容量の違いなど様々な種類がありますが、高速性と大容量は両立しない。ゆえにプロセッサの実行性能、つまり高速性と大容量を二倍にしてもそれは両立できず結果的にコンピュータの処理性能は二倍にはならない。このため、主記憶には高速・小容量なメモリと低速・大容量なメモリを組合わせて、メモリアーキテクチャを設計する。 この構成方式を記憶階層と呼ぶ。 記憶階層では、参照の局所性と呼ばれる性質をうまく利用している。 メモリ内で、あるアドレスがアクセスされたとき、次にアクセスされるのは、その近辺のアドレスである可能性が高く、それを参照の局所性と呼ぶ。 ご確認お願い致します。
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補足
ご回答ありがとうございます。 キャッシュ容量を2倍にすると、CPUの性能は約30%向上する」という30%の定理が知られている。これは理論的な裏付けではなく、経験的な統計値によ る「だいたいこんな感じ」という説。だが基本的にキャッシュ容量が増えるほどCPU性能は高くなる。しかし技術的な問題から1次キャッシュの容量には制限 がある。また2次キャッシュの容量を増やすことはCPUのチップ面積を増夫させ、コスト増に直結する。いまでも2次キャッシュの回路はCPUチップ上の半 分近くを占めておリ、その容量を8MB、16MBと増やすことは難しい。逆に、2次キャッシュの容量を減らせば、性能は低下するが安価なCPUを作ること ができる。 この解答では不十分でしょうか?