CPUの性能を左右する四つの仕様をどう見分けるか
ITパスポート試験 令和4年度 問81 ／ コンピュータ構成要素 › プロセッサ
過去問にチャレンジ
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，64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CPUの処理速度が向上する。
- ウ
同じ構造のCPUにおいて，クロック周波数を下げると処理速度が向上する。
- 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。
会話形式の解説
講師この問題は、CPUの四つの仕様が、それぞれ何に関わるかを分けて考えるのがポイントです。
受験者ビット幅が大きいと、CPUが一度に扱えるデータも長くなるのでしょうか。
講師はい。64ビットCPUは32ビットCPUより長いデータを一度に扱えます。したがって、ビット幅について述べた選択肢が正解です。
受験者キャッシュメモリは速く読み出せるなら、容量が少なくても処理は速くなりそうです。
講師キャッシュは主記憶より高速に読み出せます。ただ、容量が小さいと必要なデータがキャッシュになく、主記憶へのアクセスが増える場合があります。少ないほど速いとはいえません。
受験者クロック周波数はどうでしょう。同じ構造のCPUなら、周波数を下げても速くなる可能性がありますか。
講師同じ構造なら、クロック周波数を下げると通常は処理速度も下がります。速くなるという説明は不適切です。
受験者コア数については、デュアルよりクアッドの方が同時に処理を進めやすいのですね。
講師そのとおりです。デュアルコアは2コア、クアッドコアは4コアです。並列処理に対応した処理では、クアッドコアの方が同時に進められる処理を増やせます。
受験者一度に扱えるデータ長を比べるならビット幅ですね。ほかの三つの説明は、それぞれ仕様と処理の関係が逆になっています。
講師はい。数値の大小だけで判断せず、その仕様がデータ長、読み出し、処理速度、同時処理のどれに関わるかを確かめましょう。
まとめ
正解は、64ビットCPUの方が32ビットCPUより長いデータを一度に扱えると述べた選択肢です。キャッシュ容量は少ないほど速いわけではなく、同じ構造のCPUではクロック周波数を下げると通常は処理速度も下がります。並列処理に対応した処理では、デュアルコアよりクアッドコアの方が同時に進められる処理を増やせます。各仕様が何に関わるかを分けて考えることが大切です。
解答・解説
正解はアです
この問題のテーマ
CPUのビット幅、キャッシュ、クロック周波数、コア数が処理にどう関わるかを問う問題です。
解き方の考え方
各選択肢が扱う仕様を分けて考えます。ビット幅は一度に扱えるデータ長、キャッシュはデータの読み出し、クロック周波数は同じ構造のCPUでの処理速度、コア数は同時に進められる処理に関わります。この関係に合うのはアです。
選択肢ごとの解説
- ○ア 32ビットCPUと64ビットCPUでは，64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。アのビット幅の説明は適切です。64ビットCPUは32ビットCPUより長いデータを一度に扱えるため、正解であるアを選びます。
- ×イ CPU内のキャッシュメモリの容量は，少ないほどCPUの処理速度が向上する。イのキャッシュ容量が少ないほど速いという説明は不適切です。キャッシュは主記憶より高速に読み出せますが、容量が小さいと必要なデータがキャッシュになく、主記憶へのアクセスが増える場合があります。
- ×ウ 同じ構造のCPUにおいて，クロック周波数を下げると処理速度が向上する。ウのクロック周波数を下げると速くなるという説明は不適切です。同じ構造のCPUなら、周波数を下げると通常は処理速度も下がります。
- ×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。エのデュアルコアの方が多くの処理を同時に実行できるという説明は不適切です。デュアルコアは2コア、クアッドコアは4コアなので、並列処理に対応した処理ではクアッドコアの方が同時処理数を増やせます。
補足
ビット幅、クロック周波数、コア数はそれぞれ別の性質を表します。「数値が大きいか小さいか」だけを見るのではなく、その仕様が何に関わるかを確かめると判断しやすくなります。
POINT
- ビット幅は、CPUが一度に扱える基本的なデータ長に関わります。
- キャッシュの容量が少ないほど処理が速くなるわけではありません。
- 同じ構造のCPUでは、クロック周波数を下げると通常は処理速度も下がります。
- 並列処理に対応した処理では、コア数が多い方が同時に進められる処理を増やせます。