密結合/疎結合マルチプロセッサとは?みつけつごうそけつごうまるちぷろせっさ
密結合/疎結合マルチプロセッサとは、複数プロセッサをどう束ねるかの方式。密結合は主記憶を全プロセッサで共有し、単一のOSがタスクを割り振る構成。疎結合は各プロセッサが自分の主記憶とOSを持ち、通信路を介して仕事を分担する構成。密結合は共有資源の競合が、疎結合は通信の遅延と帯域が、台数を増やしたときの上限を決める。
最終更新:2026-10-06
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クロック向上で性能を稼ぐ手が発熱と消費電力で頭打ちになり、台数を増やす方向へ舵が切られた。ただ増やせば共有する主記憶とバスの取り合いが起きる。密結合はプログラムの書き方を大きく変えずに済む代わりに競合を抱え、疎結合は競合を避ける代わりに機能分割と通信の設計を要求する。どちらを選ぶかは、制御周期の厳しさとノード間で受け渡すデータ量で決まる。
具体例
車載では、1つのMCU内の複数コアが同じSRAMを見て制御アプリを分担するのが密結合、エンジン・ブレーキ・ボディの各ECUがCANで結ばれて役割を分けるのが疎結合にあたる。ルネサスエレクトロニクスのRH850のようなマルチコアMCUは前者、CANやEthernetで束ねた車載ネットワーク全体は後者として扱える。
試験での引っ掛け
台数をn倍にしても性能はn倍にならない。逐次にしか実行できない部分の割合が上限を決めるというアムダールの法則が、密結合では主記憶とバスの競合、疎結合では通信オーバヘッドとして表面化する。「疎結合=性能が低い」ではなく、台数を増やしやすいのは疎結合側である点を逆にしない。
関連用語
出た過去問
出典:令和3年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問6(IPA)
複数の同種のプロセッサが主記憶を共有することによって処理能力を高めるコンピュータシステムの構成はどれか。
正解:密結合マルチプロセッサ
要点:密結合マルチプロセッサは主記憶を共有して処理能力を高める
密結合マルチプロセッサは、同種の複数プロセッサが1つの主記憶を共有し、単一のOSで制御される構成である。共有メモリを介して高速にデータをやり取りできる一方、プロセッサ数を増やすとメモリアクセスが競合し、性能向上が頭打ちになりやすい。各プロセッサが専用の主記憶をもち通信路で結ぶのが疎結合マルチプロセッサである。
出典・参考
高度試験 午前I(高度午前I 相当)のシラバスの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。