応用情報技術者 PR

【応用情報技術者】アムダールの法則とは何か

記事内に商品プロモーションを含む場合があります

●アムダールの法則とは
プログラムの一部を並列化した時に、どれだけ処理を高速化できるかを計算するための法則。

出題された回(平成29年度春期以降)
令和4年度春期

アムダールの法則の説明

アムダールの法則とは、プログラムの一部を並列化した時に、どれだけ処理を高速化できるかを計算するための法則です。

コンピュータの中には命令を処理するプロセッサがあり、プロセッサの数が増えると、システム全体の処理速度が上がります。

しかし、プロセッサの数を2倍にしたからと言って、処理速度が2倍になるわけではありません!全ての処理が並列で実行可能な訳ではないからです。

そこで、アムダールの法則でプロセッサの数を増やしたときに、実際にどれだけ性能が向上するのかを計算します。

  • E:性能向上率
  • r:並列実行が可能な処理の割合
  • n:プロセッサ数

この計算式をグラフに表すとこのようになります。

プロセッサ数を増やし続けても、性能向上率には限界があることが分かります。

過去問

応用情報技術者 午前試験
令和4年度春期問
12

プロセッサ数と、計算処理におけるプロセスの並列化が可能な部分の割合とが、性能向上へ及ぼす影響に関する記述のうち、アムダールの法則に基づいたものはどれか。

ア 全ての計算処理が並列化できる場合,速度向上比は,プロセッサ数を増やしてもある水準に漸近的に近づく。

イ 並列化できない計算処理がある場合,速度向上比は,プロセッサ数に比例して増加する。

ウ 並列化できない計算処理がある場合,速度向上比は,プロセッサ数を増やしてもある水準に漸近的に近づく。

エ 並列化できる計算処理の割合が増えると,速度向上比は,プロセッサ数に反比例して減少する。

正解と解説

正解は”ウ”
並列化できない計算処理がある場合、どれだけプロセッサ数を増やしても速度向上率に限界があります。よって、”ウ”が正解です。