実践問題
解答＆解説は第1問から第10問までを列挙しています。
まず問題を解いてから解答&解説を見ることを推奨します。
第1問
RISCプロセッサの特徴として最も適切なものはどれか。
- 命令数が多く複雑である
- 単純な命令を高速に実行する
- 必ずマイクロプログラム制御を行う
- 主記憶を不要にする
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第2問
CISCプロセッサの特徴として適切なものはどれか。
- 命令が単純で種類が少ない
- 複雑な命令を多数持つ
- パイプライン処理が不可能
- キャッシュメモリを持たない
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第3問
パイプライン処理で発生するハザードに該当しないものはどれか。
- データハザード
- 構造ハザード
- 制御ハザード
- 仮想化ハザード
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第4問
スーパーパイプライン方式の説明として適切なものはどれか。
- パイプライン段数を細分化して高速化する方式
- 主記憶容量を増やす方式
- データ圧縮方式
- 障害復旧方式
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第5問
マルチコアCPUの利点として最も適切なものはどれか。
- 同時並列処理性能向上
- ディスク容量増加
- ネットワーク遮断
- データ削除効率向上
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第6問
SIMD方式の説明として適切なものはどれか。
- 単一命令で複数データを同時処理する方式
- 命令を逐次実行する方式
- ディスク冗長化方式
- 暗号化専用方式
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第7問
キャッシュメモリで局所性の原理に含まれるものとして適切なものはどれか。
- 時間的局所性
- 暗号的局所性
- 冗長局所性
- 圧縮局所性
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第8問
ライトバック方式の説明として適切なものはどれか。
- キャッシュ更新時に主記憶も即時更新する
- キャッシュ内容を後でまとめて主記憶へ反映する
- 主記憶を更新しない
- データを暗号化する
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第9問
CPUのクロック周波数向上だけでは性能向上に限界がある理由として最も適切なものはどれか。
- 消費電力や発熱増加
- ディスク容量不足
- LAN速度低下
- ファイル名増加
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第10問
Amdahlの法則が示す内容として適切なものはどれか。
- 並列化できない部分が性能向上限界を決める
- CPU数を増やせば無限高速化できる
- クロック周波数のみで性能が決まる
- 主記憶容量だけで性能が決まる
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解答&解説
解答：第1問
正解：2. 単純な命令を高速に実行する
RISC = Reduced Instruction Set Computer
単純命令＋高速実行。
解答：第2問
正解：2. 複雑な命令を多数持つ
CISC：
複雑命令によって
命令数削減を狙う。
解答：第3問
正解：4. 仮想化ハザード
代表ハザード：
- データ
- 制御
- 構造
解答：第4問
正解：1. パイプライン段数を細分化して高速化する方式
クロック周期短縮を狙う。
解答：第5問
正解：1. 同時並列処理性能向上
複数コアで並列実行。
解答：第6問
正解：1. 単一命令で複数データを同時処理する方式
SIMD = Single Instruction Multiple Data
画像処理などで有効。
解答：第7問
正解：1. 時間的局所性
局所性：
| 種類 | 内容 |
|---|---|
| 時間的局所性 | 同じデータ再利用 |
| 空間的局所性 | 近傍データ利用 |
解答：第8問
正解：2. キャッシュ内容を後でまとめて主記憶へ反映する
高速化に有利。
解答：第9問
正解：1. 消費電力や発熱増加
高クロック化には限界がある。
解答：第10問
正解：1. 並列化できない部分が性能向上限界を決める
Amdahlの法則：
並列化可能な部分の割合を (P)、プロセッサ数を (N)とする。
Speedup = 1/{(1-P)+P/N}
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