平成 30 年度 秋期 システムアーキテクト試験 午前Ⅱ 問題 問19
テクノロジシステム構成ハードウェア性能評価・キャパシティプロセッサ・性能計算
1台のCPUの性能を1とするとき, そのCPUを台用いたマルチプロセッサの性能が,
で表されるとする。ここで, はオーバヘッドを表す定数である。例えば, , とすると, なので, 4台のCPUから成るマルチプロセッサの性能は約3になる。この式で表されるマルチプロセッサの性能には上限があり, を幾ら大きくしてもはある値以上には大きくならない。の場合, の上限は幾らか。
解答・解説
正解: イ. 10
正解は イ です。
解法のポイント
マルチプロセッサの性能 を表す式において、CPUの台数 を限りなく大きくしたとき()の極限値を求めることで、性能 の上限を計算できます。
与えられた式の変形
問題文で与えられた性能 の式は以下の通りです。
分母を展開して について整理します。
分子と分母の両方を で割ると、次のようになります。を限りなく大きくしたときの上限の計算
を代入すると、式は以下のようになります。
ここで、 を限りなく大きくすると、 は に近づきます()。
したがって、性能 の上限は次の値に収束します。
(別解として、 などの十分に大きな値を実際に代入してみることでも、 が に近づくことを確認できます。)
各選択肢の解説
- ア(5): 誤りです。上限が になるのは、オーバヘッドを表す定数が ()の場合です。
- イ(10): 正解です。 のとき、 をどれだけ大きくしても性能 は を超えることはありません。
- ウ(15): 誤りです。 の場合、性能 の上限は となるため、 には達しません。
- エ(20): 誤りです。上限が になるのは、オーバヘッドを表す定数が ()の場合です。