平均アクセス時間（実効アクセス時間）とは？

平均アクセス時間（実効アクセス時間）の意味

キャッシュや主記憶のように階層のある記憶で、ヒット率とミス率で重み付けした期待値として求めるアクセス時間。実効アクセス時間 ＝ ヒット率×高速側の時間 ＋ ミス率×低速側の時間。

平均アクセス時間（実効アクセス時間）の具体例

ヒット率0.9、キャッシュ10ns、主記憶100nsなら 0.9×10＋0.1×100＝19ns。

平均アクセス時間（実効アクセス時間）は試験でどう引っ掛けられる？

平均応答時間が与えられてヒット率を逆算させる問題が出る。ヒット率を変えたときの再計算まで問われることが多い。

平均アクセス時間（実効アクセス時間）と関連する用語

• キャッシュとCDN
• セットアソシアティブ方式

平均アクセス時間（実効アクセス時間）が出た過去問

• ページング方式の仮想記憶において、主記憶の1回のアクセス時間が300ナノ秒で、主記憶アクセス100万回に1回の割合でページフォールトが発生し、ページフォールト1…

  正解：c, b, a

  要点：実効アクセス時間はアクセス時間とフォールト損失の和で比較する

  現状の平均アクセス時間は300ns＋(200ms÷10^6)＝300＋200＝500nsである。aはオーバヘッドが1/5になり300＋40＝340ns、bはアクセス時間75nsで発生率1.2倍のため75＋240＝315ns、cは100＋200＝300nsとなる。短いほど効果が高いので、c、b、aの順である。

  出典：令和1年度 秋期 システムアーキテクト試験 am2 問19（IPA）

• 容量がaMバイトでアクセス時間がxナノ秒の命令キャッシュと、容量がbMバイトでアクセス時間がyナノ秒の主記憶をもつシステムにおいて、CPUからみた、主記憶と命令…

  正解：(1-r)・x + r・y

  要点：平均アクセス時間はヒット率とミス率で重み付けした期待値

  平均アクセス時間は、キャッシュに命中した場合と外れた場合の時間を、それぞれの確率で重み付けした期待値として求める。命令がキャッシュにない確率がrなので、命中する確率は1-rであり、平均アクセス時間は (1-r)×x + r×y となる。容量aとbは確率の計算には使わない。

  出典：令和4年度 春期 システムアーキテクト試験 am2 問21（IPA）