プロセッサ (全68問中24問目)

No.24

マルチコアプロセッサの特徴として適切なものはどれか。
  • コアの個数をn倍にすると,プロセッサ全体の処理性能はn2倍になる。
  • 消費電力を抑えながら,プロセッサ全体の処理性能を高められる。
  • 複数のコアが同時に動作しても,共有資源の競合は発生しない。
  • プロセッサのクロック周波数をシングルコアより高められる。

分類

テクノロジ系 » コンピュータ構成要素 » プロセッサ

正解

解説

マルチプロセッサは、複数のプロセッサを並列に動作させることで高い処理能力や信頼性を得る形態です。マルチプロセッサシステムは、単一の主記憶を共有し単一のOSによって複数のCPUを制御する密結合型と、CPU毎に独立した主記憶とOSをもつ疎結合型があります。

マルチプロセッサと省電力化に関して下記参考URLから引用すると、
「例えばここに100MHz動作、100MIPSのCPUがあったとする。これを400MHzで動かせば400MIPSになるし、あるいは4プロセッサで動作させればやはり400MIPSということになる。問題はこの場合の消費電力である。このプロセッサが100MHzで5Wの消費電力だとすると、4プロセッサの場合は5×4=20Wとなる。一方400MHz動作はというと、やはり5×4=20W「にはならない」。100MHzと400MHzで、同じ動作電圧で動作するとは限らないからだ。
 一般に、動作速度を上げるためには、コア電圧も上げてやる必要がある。そうなると消費電力は電圧の2乗に比例して増えるので、つまり400MHz動作の場合の消費電力は25Wとか30Wになっても不思議ではないことになる。つまりマルチプロセッサは、消費電力を抑えて処理性能を上げるためにはきわめて有効な手段となるわけである。」
すなわち動作クロックの高い1つのコアより、同様の性能をもつ複数のコアで構成されたプロセッサ構成の方が消費電力を低く抑えられることになります。
  • コア数をn倍にすると(2倍ではなく)n倍の性能を得られそうですが、実際にはコアを協調させて動作させるためのオーバーヘッドが多くなるため性能はn倍を下回ります。
  • 正しい。
  • 特別な制御を行わず、1つのタスクを複数のプロセッサで処理するケースなどでは競合が発生しやすくなります。
  • 1つ1つのコアのクロック数はシングルコアプロセッサと同様です。
参考URL: 組み込み用マルチコアプロセッサ
 http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/0521/epf02.htm
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