高度情報処理技術者試験・情報処理安全確保支援士試験 令和4年度 春期 午前I 問5

【正解】ウ

アムダールの法則は、処理全体のうち並列化できない部分が、プロセッサを増やしたときの性能向上の上限を決めるという法則です。並列化できる割合をp、プロセッサ数をNとすると、速度向上比Sは、S＝1／｛（1－p）＋p／N｝で表されます。並列化できない部分1－pは、Nを増やしても短縮できません。Nを限りなく増やすとp／Nは0に近づくため、Sは1／（1－p）に近づきます。例えばp＝0.9なら、プロセッサをいくら増やしても速度向上比は10が上限です。したがって、一定の水準に漸近するとしたウが正解です。

アの説明は誤りです。全てを並列化できる場合はp＝1なので、S＝1／（1／N）＝Nとなり、理論上はプロセッサ数に比例して向上します。有限の一定水準には漸近しません。イの説明は誤りです。並列化できない部分があると、その部分がボトルネックになるため、速度向上比はプロセッサ数に比例し続けません。エの説明も誤りです。並列化できる割合pが増えると式の分母が小さくなるので、速度向上比は増加します。プロセッサ数に反比例して減少するわけではありません。

【ポイント】 ・アムダールの法則では、並列化できない部分が性能向上の限界を決めます。 ・並列化率が90％なら理論上の最大速度向上比は10倍、95％なら20倍です。 ・プロセッサの追加だけでなく、逐次処理部分を減らすことが重要です。