プロセッサの実効性能だけを2倍に向上させても

質問

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。

回答No.3

jjon-com · ベストアンサー

> 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…説明せよ。

であるのなら，メモリ階層の仕組みなんて別に持ち出さなくても，次の文章で説明できているように思います。

コンピュータ全体の処理性能は，プロセッサの実行性能だけで決まるのではなく，キャッシュメモリ・主記憶・磁気ディスク・周辺装置・ネットワークなど，コンピュータシステム全体を構成する要素でありかつプロセッサより低速であるさまざまな要素へのアクセス速度が影響するから。

> 高速性と大容量は両立しない。

高速性と大容量を両立させたメモリを導入することは現在の技術で可能です。ただ価格性能比（コストパフォーマンス）面で割に合わないということです。
「メモリ階層の仕組み」というのも価格性能比のバランスから生まれた概念ですから，メモリ階層の仕組みと関係づけなくても性能向上が直線的でない件は説明できます。

あと，実行性能と実効性能とでは意味するニュアンスが異なりますので使い分けてください。

回答No.2

kngj1740

どういうソフトを実行するかという視点が抜けています。一時キャッシュに収まらないような規模のソフトの場合の話です。ＣＰＵだけ高速化してもメインメモリ待ちになり全体としては高速化の程度は大きくなりません。

回答No.1

neKo_deux

まずは、プロセッサの実効性能とは？コンピュータの処理性能とは？を定義しては。

プロセッサの実効性能＝コンピュータの処理性能＝高速性と大容量とかって事なら、

> ゆえにプロセッサの実効性能、つまり高速性と大容量を二倍にしても

２倍に出来ちゃう事になってるし。