キャッシュメモリの目的として最も適切なものはどれか。

📝 解説

キャッシュメモリの目的を問う問題です。CPUはナノ秒（10億分の1秒）単位で処理を行いますが、主記憶（DRAM）はマイクロ秒単位のアクセス時間がかかります。約100〜1000倍もの速度差があるのです。これを新幹線（CPU）と自転車（DRAM）の速度差に例えると、新幹線が信号待ちで自転車を待ち続けるような状態になってしまいます。そこで登場するのがキャッシュメモリです。キャッシュはCPUのすぐ近くに置いた超高速・小容量のSRAMで、よく使うデータや命令を先読みして格納します。CPUはまずキャッシュを確認し（ヒット率は通常90%以上）、なければ主記憶にアクセスします。CPUに近い順にL1・L2・L3キャッシュが存在し、L1が最速・最小容量です。誤答の「データを長期保存」はHDD/SSDの役割、「ネットワーク通信を高速化」はキャッシュサーバの役割、「ディスクの容量を増やす」はRAIDの役割です！