公務人員特種考試計算機大意104 年第 2 題單選題
下列對於暫存器(register)的敘述何者錯誤?
A在中央處理器(CPU)中暫時存放指令或資料的地方
B存取速度比主記憶體快很多
C暫存器(Register File)容量愈大,愈有效率正確答案
D通用暫存器(General Purpose Register, GPR)是可以由程式設計師指定程式使用的暫存器,可用來儲存程式執行時暫存的資料或運算結果
C正確答案
暫存器是 CPU 內最快的儲存裝置,但容量越大不代表越有效率,反而會增加成本與延遲。
為什麼答案是 C
錯誤敘述(題目要選的答案)。暫存器容量並非愈大愈好,過多暫存器會增加硬體成本、解碼位元數、context switch 成本及存取延遲,效率不一定提升。
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完整詳解
Pro · 無限重點 暫存器是 CPU 內最快的儲存裝置,但容量越大不代表越有效率,反而會增加成本與延遲。
看到「愈大愈有效率」這種絕對化敘述,九成是錯的答案。
逐選項分析
A✕
正確敘述。暫存器位於 CPU 內部,用來暫時存放正在處理的指令與資料,是 CPU 運算時最直接存取的儲存單元。
B✕
正確敘述。記憶體層級由快到慢:暫存器 > 快取 > 主記憶體 > 硬碟,暫存器存取速度遠快於主記憶體。
C✓ 正確
錯誤敘述(題目要選的答案)。暫存器容量並非愈大愈好,過多暫存器會增加硬體成本、解碼位元數、context switch 成本及存取延遲,效率不一定提升。
D✕
正確敘述。通用暫存器(GPR)可由程式設計師(或編譯器)自由指定用途,存放運算中的暫時資料或結果,與專用暫存器(如 PC、IR)相對。
記憶體層級 (Memory Hierarchy)
| 層級 | 位置 | 速度 | 容量 |
|---|
| 暫存器 Register | CPU 內部 | 最快 (<1ns) | 最小 (數十個) |
| 快取 Cache | CPU 內/旁 | 很快 (1-10ns) | 小 (KB-MB) |
| 主記憶體 RAM | 主機板 | 中等 (50-100ns) | 中 (GB) |
| 輔助儲存 Disk | 外部 | 慢 (ms) | 大 (TB) |
題目在 C 用「愈大愈有效率」這種絕對化敘述。硬體設計永遠是 trade-off,暫存器數量過多會造成指令編碼變長、context switch 時要儲存更多狀態、晶片面積與功耗上升,反而可能降低效率。