「キャッシュメモリ」「NFC」の解説

2020年6月1日2020年12月13日

キャッシュメモリとは？

「キャッシュメモリ」とは、マイクロプロセッサ（MPU/CPU）内部に設けられた高速な記憶装置であり、使用頻度の高いデータを蓄積することで、相対的に低速な主記憶装置へのアクセスを減らし、処理を高速化できます。

「キャッシュメモリ」は、プロセッサのICチップの一部に、読み書き可能な半導体メモリを集積し、プログラムの実行のためにメインメモリから読み込んだ命令やデータを一時的に保管します。処理回路内に設けられたレジスタより低速であるが、メインメモリより高速にアクセスできます。なお、容量はレジスタよりも多いです。

プロセッサは、容量や速さの異なる2～3段階のキャッシュメモリを搭載している場合があります。その場合、プロセッサ近くに、高速で容量の少ない方から順に「1次キャッシュ」・「2次キャッシュ」・「3次キャッシュ」と言われます。プロセッサは、まず、「1次キャッシュ」にデータが無いか探し、無ければ「2次キャッシュ」、さらに無ければ「3次キャッシュ」というように順番に探します。

キャッシュメモリに関する問題

◆確認問題
CPUに搭載された1次と2次のキャッシュメモリに関する記述のうち，適切なものはどれか。
   ア. 1次キャッシュメモリは，2次キャッシュメモリよりも容量が大きい。
   イ. 2次キャッシュメモリは，メインメモリよりも読み書き速度が遅い。
   ウ. CPUがデータを読み出すとき，まず1次キャッシュメモリにアクセスし，データが無い場合は2次キャッシュメモリにアクセスする。
   エ. 処理に必要な全てのデータは，プログラム開始時に1次又は2次キャッシュメモリ上に存在しなければならない。
出典：平成30年度秋期 ITパスポート試験公開問題問65

◆確認問題の解答（ウ）、解説・・・各選択肢の解説は、次の通り。

ア：容量の大きさは、「1次キャッシュ＜2次キャッシュ」になります。
イ：「2次」でもキャッシュメモリであることに変わりはありません。そのため、主記憶装置より高速になります。
ウ：正解です。CPUは自身に近いキャッシュから順にデータを探します。
エ：「キャッシュメモリ」は一度使用された（今後使用されそうな）データが格納される場所です。プログラム開始時に、キャッシュメモリ上に全てのデータが存在している必要はありません。

NFCとは？

「NFC」とは、「Near Field Communication」の略であり、近距離無線通信を意味し、非接触ICチップを利用してかざすだけで通信ができる通信規格のことです。

「NFC」に関する詳細解説、関連問題に関しては、下記リンク先も参照下さい。

「関係データベースの正規化」「NFC」の解説

NFCに関する問題

◆確認問題
NFCに関する記述として，適切なものはどれか。
   ア. 10cm程度の近距離での通信を行うものであり，ICカードやICタグのデータの読み書きに利用されている。
   イ. 数十mのエリアで通信を行うことができ，無線LANに利用されている。
   ウ. 赤外線を利用して通信を行うものであり，携帯電話のデータ交換などに利用されている。
   エ. 複数の人工衛星からの電波を受信することができ，カーナビの位置計測に利用されている。
出典：平成30年度秋期 ITパスポート試験公開問題問66

◆確認問題の解答（ア）、解説・・・各選択肢の解説は、次の通り。