マルチプロセッサの結合方式（密結合・疎結合）とは？まるちぷろせっさのけつごうほうしき
マルチプロセッサの結合方式（密結合・疎結合）とは、性能を1台の内側で稼ぐか台数で稼ぐかの分岐点にある方式の区別。密結合は主記憶とOSを1組だけ持ち複数プロセッサで共有する構成（SMP）で、受渡しは速いがメモリ競合が上限を作る。疎結合は各ノードが記憶とOSを持ちネットワークで結ぶ構成で、台数方向へ伸ばせる。
最終更新：2026-10-06
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処理能力を上げる手段は、1台の性能を上げるか台数を増やすかしかない。1台に多数のプロセッサを載せれば通信は速いが、共有バスと主記憶が全員の待ち行列になる。台数を分ければその待ち行列は消えるが、今度はノード間通信の遅延とデータ整合性が問題になる。結合方式の選択は、この2つの限界のどちらを引き受けるかという判断である。
具体例
1台のデータベースサーバに多コアCPUを2ソケット載せるのが密結合、同じ処理を10台のサーバへ分散して並列に処理させるのが疎結合にあたる。前者はスケールアップ、後者はスケールアウトの考え方に対応し、可用性の設計も変わってくる。
試験での引っ掛け
密結合は速いから常に有利、ではない。共有バスと主記憶が競合するためプロセッサ数の増加に対して性能は線形に伸びず、アムダールの法則が示すとおり逐次部分が上限を決める。疎結合は障害の影響を局所化できる反面、ノード間通信の遅延と整合性の管理が課題になる。
関連用語
出た過去問
出典：令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問15（IPA）
密結合マルチプロセッサの性能が、1台当たりのプロセッサの性能とプロセッサ数の積に等しくならない要因として、最も適切なものはどれか。
正解：主記憶へのアクセスの競合
要点：密結合の台数効果を阻むのは共有主記憶へのアクセス競合
密結合マルチプロセッサは複数のプロセッサが主記憶を共有する構成なので、プロセッサ数を増やすほど同じ主記憶へのアクセス要求が衝突し、待ち時間が生じる。この競合がボトルネックとなるため、性能はプロセッサ数に比例せず頭打ちになる。
出典・参考
公式シラバスの2 コンピュータシステム ＞ 1. システムの構成 ＞ (2) システム構成に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。