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、速度と容量の異なる記憶を段階的に挟み、よく使うデータを近い場所へ置く構成。L1はコア専用で数十キロバイト、L2は数百キロバイト、L3は全コア共有で数十メガバイトが目安で、上の段で見つからないときだけ下の段を見る。平均の待ち時間は各段の的中率で決まる。
最終更新：2026-10-06
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演算装置は主記憶より桁違いに速くなり、データを待つ時間が性能を支配するようになった。すべてを高速な記憶で作れば解決するが費用が見合わないため、速くて小さい記憶と遅くて大きい記憶を段に積む折衷が採られた。限られた予算を効果の大きいところから充てるという構造は、リスク対策の優先順位付けと同じ考え方である。
具体例
インテルのXeonプロセッサは、コアごとのL1・L2に加えて全コアで共有するL3を持つ。L1が4サイクル、L2が12、L3が40、主記憶が200サイクルなら、L1で9割当たるだけで平均待ち時間は大きく縮む。共有部分があるということは、他の利用者の処理の痕跡が読める余地があるという意味でもある。
試験での引っ掛け
上の段の内容を下の段が必ず持つ包含方式と、重複を持たない排他方式では実効容量が変わる。平均待ち時間の計算では、下の段の的中率が「上でミスしたときの条件付きの値」である点を落としやすい。共有キャッシュを使った情報の推測は、対策が利用者側ではなく提供者側にある点も押さえる。
関連用語
出典・参考
公式シラバスの4 技術要素 ＞ 2 データ通信と制御 ＞ 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。