応用情報技術者
コンピュータ構成要素
キャッシュメモリの目的は何か?
1.
CPUとメインメモリの速度差を埋めること
✓ 正解
2.
ストレージの容量を増やすこと
3.
ネットワーク通信を高速化すること
4.
消費電力を削減すること
📝 解説
キャッシュメモリは「CPUとメインメモリ(DRAM)の速度差を埋める高速な小容量バッファ」です。宅配便の例で考えると、倉庫(メインメモリ)は大容量だけど遠くて取り出しに時間がかかる。そこで手元に小さな棚(キャッシュ)を置いて、よく使う荷物は棚に出しておく仕組みです。CPUのナノ秒単位の処理速度に対してDRAMはその数十〜数百倍遅く、そのままでは常にCPUがメモリの応答を待つ「待ちぼうけ」状態になります。キャッシュを介することで参照局所性(同じデータや近くのデータを繰り返し使う性質)を利用して、CPUが高速なキャッシュからデータを取得できる頻度(ヒット率)を高めます。キャッシュはストレージ容量を増やす装置ではなく、ネットワーク高速化とも無関係です。消費電力削減は副次的効果であり主目的ではありません。「キャッシュ=速度差を埋めるバッファ=ヒット率が命」と覚えましょう!