アーキテクチャ３　説明問題①

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• 一般的なコンピュータで2進数を使う理由について簡潔に述べよ。 コンピュータ内部の回路構造に関係する

  コンピュータの内部回路が二値論理に基づいて設計されており、トランジスタがオンとオフの2状態しか持たないため。 コンピュータの論理回路設計、トランジスタの動作
• プログラム内蔵方式が導入された理由とその利点を簡潔に述べよ。 プログラムの効率的な実行方法

  プログラムの効率的な実行が可能になり、外部からのプログラム入力が不要になったため。 プログラム内蔵方式の歴史と基本原理
• ノイマン型アーキテクチャが普及した理由を簡潔に述べよ。 命令とデータのバス

  命令とデータが同じバスを共有することで、シンプルな設計が可能であったため。 ノイマン型アーキテクチャの基本構造
• ハーバード型アーキテクチャがノイマン型アーキテクチャに比べて持つ利点を簡潔に述べよ。 命令とデータの独立

  命令とデータのバスを分離することで、同時にアクセスが可能となり、効率が向上したため。 ハーバード型アーキテクチャの基本構造
• キャッシュメモリがコンピュータシステムで重要な役割を果たす理由を簡潔に述べよ。 メモリ階層構造の一部

  高速なアクセスが可能なため、主記憶とのアクセス速度のギャップを埋める役割を果たす。 キャッシュメモリの機能と設計
• パイプライン処理がコンピュータの性能を向上させる理由を簡潔に述べよ。 同時並行処理

  複数の命令を同時に実行できるため、全体の処理速度が向上する。 パイプライン処理の基本原理
• コンピュータシステムにおいてメモリ階層構造が必要な理由を簡潔に述べよ。 速度とコストのバランス

  高速なメモリはコストが高いため、速度とコストのバランスを取るために階層構造が必要。 メモリの種類と階層構造
• オペレーティングシステムがコンピュータシステムで重要な役割を果たす理由を簡潔に述べよ。 リソース管理

  ハードウェアリソースを管理し、ユーザーとハードウェア間のインタフェースを提供するため。 オペレーティングシステムの基本機能
• マルチコアプロセッサが単一コアプロセッサに比べて持つ利点を簡潔に述べよ。 並行処理

  複数のタスクを同時に処理できるため、並行処理能力が向上する。 マルチコアプロセッサの設計と利点
• 仮想メモリがコンピュータシステムにおいて有用な理由を簡潔に述べよ。 メモリ管理

  メモリ管理が効率的に行われ、物理メモリの制約を超えたプログラム実行が可能になる。 仮想メモリの機能と設計
• RISCアーキテクチャがCISCアーキテクチャに比べて持つ利点を簡潔に述べよ。 命令セットの設計哲学

  RISCはシンプルな命令セットで高速な命令実行が可能であり、CISCは複雑な命令セットで柔軟性が高い。 RISCとCISCの基本原理
• メモリバスがコンピュータシステムで重要な役割を果たす理由を簡潔に述べよ。 データ転送

  データの転送と通信を効率的に行うため。 メモリバスの機能と設計
• データキャッシュがプログラム実行速度を向上させる理由を簡潔に述べよ。 アクセス速度

  プログラムが頻繁にアクセスするデータを高速に取得できるため、全体の処理速度が向上する。 データキャッシュの機能と利点
• 分岐予測がプロセッサ性能において重要な理由を簡潔に述べよ。 命令実行の効率化

  正確な分岐予測により、プロセッサのパイプラインを効率的に維持できるため、性能が向上する。 分岐予測の基本原理
• 一般的なコンピュータにおいて負の数を2の補数形式で扱う理由について簡潔に述べよ。 負の数の演算方法

  2の補数形式は、負の数の演算を加算器だけで行えるため、回路設計が簡単になる。 2の補数形式の基本原理

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