Cache命中率已知时平均访问时间怎么算？计算机硬件工程师计算题解析

题目

某系统 Cache 命中时间为 10 ns，Cache 未命中时还需要访问主存，额外代价为 100 ns。若 Cache 命中率为 95%，则平均访问时间约为（）。

A 10 ns

B 15 ns

C 105 ns

D 110 ns

题目类型：原创高频计算题用途：用于帮助理解计算机硬件工程师相关考点和答案解析，不等同于官方真题。

正确答案

答案解析

平均访问时间可按命中时间 + 未命中率 × 未命中额外代价计算。未命中率为 5%，所以平均访问时间=10+0.05×100=15 ns。

选项分析

错误。10 ns 是完全命中时的理想时间，忽略了未命中。

正确。10+0.05×100=15 ns。

错误。105 ns 更像一次未命中的访问时间，不是平均值。

错误。110 ns 是命中时间加全部主存代价，忽略命中率。

本题为什么容易错

这题容易把未命中代价理解成每次都发生。平均访问时间要按概率加权。

先看结论

简短答案

Cache 命中率已知时平均访问时间怎么算，正确答案是 B（15 ns）。平均访问时间可按命中时间 + 未命中率 × 未命中额外代价计算。未命中率为 5%，所以平均访问时间=10+0.05×100=15 ns。

解析

易混淆概念对比表

概念	本题判断	区别要点	记忆提示
10 ns	本题干扰项	错误。10 ns 是完全命中时的理想时间，忽略了未命中。	看到该词不要急着选，先判断是否真正解决题干问题
15 ns	本题正确答案	正确。10+0.05×100=15 ns。	看到题干核心场景时优先联想到它
105 ns	本题干扰项	错误。105 ns 更像一次未命中的访问时间，不是平均值。	看到该词不要急着选，先判断是否真正解决题干问题
110 ns	本题干扰项	错误。110 ns 是命中时间加全部主存代价，忽略命中率。	看到该词不要急着选，先判断是否真正解决题干问题

本题易混淆选项怎么区分

10 ns：错误。10 ns 是完全命中时的理想时间，忽略了未命中。
105 ns：错误。105 ns 更像一次未命中的访问时间，不是平均值。
110 ns：错误。110 ns 是命中时间加全部主存代价，忽略命中率。

复习

知识点详解

Cache是计算机硬件工程师考试中需要结合场景理解的考点。围绕“Cache 命中率已知时平均访问时间怎么算”这类题目，复习时要先看题干描述的是概念定义、适用场景、作用效果，还是与其他选项的区别。本题的题干关键词是“某系统 Cache 命中时间为 10 ns，Cache 未命中时还需要访问主存，额外代价为 100 ns。若 Cache 命中率为 95%，则平均访问时间约为（）”，它指向的核心答案是 B（15 ns）。

备考速记

备考速记：题干如果强调“平均访问时间”中的关键目标，就先联想到 Cache；如果选项里出现 10 ns、105 ns、110 ns，不要只看名称熟悉，要判断它们是否真正对应题干场景。

Cache 在平均访问时间场景中的作用

Cache在本题中的核心价值，是解决“某系统 Cache 命中时间为 10 ns，Cache 未命中时还需要访问主存，额外代价为 100 ns。若 Cache 命中率为 95%，则平均访问时间约为（）”这个场景问题。复习时不要只背选项名称，还要理解它为什么适用于该场景，以及它能解决哪类安全、流程或管理问题。

拓展

解题思路

命中率 95% 不代表平均时间就是 95%×10。命中时已经要花 10 ns，未命中时是在这个基础上再付出额外代价。

考点定位

本题考查 Cache 命中率与平均访问时间。计算机组成题常通过命中率说明高速缓存为什么能提高性能。

易错提醒

命中率 95%，未命中率就是 5%。
题干说额外代价时，通常用命中时间加未命中率乘额外代价。
如果题干给的是未命中总时间，公式口径会不一样，要读清楚。

备考提示

Cache 题先判断题干给的是额外代价还是完整主存访问时间。
平均访问时间题本质是概率加权，别把最坏情况当平均情况。

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本文小结

本题核心考点是Cache在平均访问时间场景中的判断和应用。遇到类似题目时，先看题干描述的目标，再判断哪个选项最符合场景；本题应选择 B（15 ns）。

Cache 命中率已知时平均访问时间怎么算？