多階層キャッシュ（L1・L2・L3）とは？たかいそうきゃっしゅ
多階層キャッシュ（L1・L2・L3）とは、速度と容量を同時に満たせないため、キャッシュを速くて小さいものから遅くて大きいものへ段に分けて置く構成。L1はコア専用で数十Kバイト・数サイクル、L2はコア専用または少数コア共有で数百Kバイト、L3は全コア共有で数十Mバイトが典型で、上の段で外れたときだけ下の段を見る。
最終更新：2026-10-07
高度試験の午前Iを最短で暗記する →背景
主記憶はコアに比べて桁違いに遅く、毎回取りに行けばコアは待つだけになる。かといって全部を高速メモリで賄うのは費用も実装面積も許さない。よく使う一部だけを近くに置くという妥協を段階的に重ねたのが階層構成で、実効速度は各段のヒット率という確率で決まる。
具体例
L1ヒット4サイクル、L1で外れてL2に当たると12サイクル、主記憶まで行くと200サイクルの機械を考える。L1で9割当たり、残りの多くがL2で当たるなら平均は5サイクル前後に収まり、毎回主記憶を見る200サイクルとは桁が違う。IntelのCoreやAppleのMシリーズも3段構成をとる。
試験での引っ掛け
平均アクセス時間の計算で、下位のヒット率が「上位で外れた場合の条件付き確率」である点を落とすと答えが合わない。またL1を命令用とデータ用に分けるのは容量稼ぎではなく、命令の取り出しとデータ参照の競合を避けるためである。
関連用語
出典・参考
公式シラバスの3 技術要素 ＞ 2. データ通信と制御 ＞ (3) ネットワーク接続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。