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問題の解答・解説ページ

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問題 No.1729
コンピュータの処理速度を向上させるために使用されるキャッシュメモリに関する記述として、最も適切なものはどれか。

【正解の解説】

CPUと主記憶装置の間に配置され、速度差を補うために頻繁に使うデータを一時的に保持する高速な記憶装置である。

一言で言うとCPUの「超高速な作業机」です。CPUは非常に高速に処理を行えますが、主記憶装置(メモリ)からのデータ読み込みを待っていると全体の処理速度が落ちてしまいます。そのため、よく使うデータをより高速なキャッシュメモリに先回りして保持しておくことで、コンピュータ全体の処理効率を劇的に向上させる重要な役割を担っています。

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【その他の選択肢の解説】

主記憶装置よりも記憶容量が大きく、電源を切ってもデータが消去されない不揮発性の補助記憶装置である。

これはハードディスクドライブ(HDD)やソリッドステートドライブ(SSD)などの「補助記憶装置」の特徴を述べています。キャッシュメモリは主記憶装置よりも圧倒的に容量が小さく、揮発性(電源を切るとデータが消える)の非常に高速な半導体メモリであるため、この説明は誤りとなります。

主記憶装置の記憶領域を拡張するためにハードディスクの一部を仮想的に割り当てて使用する記憶領域である。

主記憶装置の容量を補うためにハードディスクの一部を疑似的にメモリとして使う仕組みは「仮想記憶(バーチャルメモリ)」と呼ばれます。キャッシュメモリは主記憶装置とCPUの「速度差」を埋めるためのものであり、ハードディスクを使う仮想記憶とは目的も仕組みも全く異なります。

CPU内部の演算結果を一時的に保持し、次に実行する命令のアドレスを指し示すために専用で使用されるレジスタである。

CPU内部で演算結果や命令のアドレスを一時的に保持する超高速な記憶回路は「レジスタ」と呼ばれます。キャッシュメモリはCPUと主記憶装置の間に配置される独立したチップ等であり、CPU内部の最小構成要素であるレジスタとは異なる階層の記憶装置です。