この記事の対象読者

  • 「この処理、何秒くらいかかる？」と聞かれて即答したい人
  • 設計レビューで「その数字、根拠は？」と言われたくない人
  • パフォーマンスチューニングの勘所を身につけたい人
  • 技術面接で「オーダー感」を問われたときに困りたくない人

この記事を読めば、今日から「数字で語れるエンジニア」になれます。

TL;DR：暗記すべき数字一覧表

まず結論。以下を暗記してください。詳細は後述。

レイテンシ早見表

操作 時間 覚え方
L1キャッシュ参照 1ns 「イチナノ」
L2キャッシュ参照 4ns 「シナノ」
L3キャッシュ参照 12ns 「イチニナノ」
メインメモリ参照 100ns 「ヒャクナノ」
SSD読み取り 100μs 「ヒャクマイクロ」
HDD読み取り 10ms 「ジュウミリ」
東京↔大阪RTT 10ms 「国内ジュウミリ」
東京↔米国RTT 100ms 「太平洋ヒャクミリ」
東京↔欧州RTT 200ms 「地球半周ニヒャク」

容量・帯域早見表

項目 数値 覚え方
L1キャッシュ 32KB 「サンニー」
L2キャッシュ 256KB 「ニゴロ」
L3キャッシュ 8MB 「ハチメガ」
1Gbps実効 100MB/s 「ギガは100メガ毎秒」
10Gbps実効 1GB/s 「10ギガは1ギガ毎秒」
NVMe SSD 3GB/s 「エヌブイは3ギガ」
DDR4メモリ 25GB/s 「メモリ25ギガ」

データベース早見表

項目 数値 覚え方
インデックス検索 1ms以下 「インデックスはミリ以下」
フルスキャン100万行 1秒 「100万は1秒」
INSERT/秒（単体） 1,000〜10,000 「千から万」
コネクション上限 100〜500 「ヒャクからゴヒャク」
B-Tree深さ 3〜4 「サンシ」

Web性能早見表

項目 数値 覚え方
人が「速い」と感じる 100ms以下 「ヒャクミリ以下」
人が「待てる」限界 1秒 「1秒の壁」
離脱が始まる 3秒 「3秒ルール」
FCP目標 1.8秒以下 「イチハチ」
LCP目標 2.5秒以下 「ニゴー」
TTI目標 3.8秒以下 「サンハチ」

1. レイテンシ（速度感の指標）

メモリ階層のレイテンシ

    graph LR
    subgraph CPU["CPU内部"]
        L1["L1 Cache<br/>1ns<br/>32KB"]
        L2["L2 Cache<br/>4ns<br/>256KB"]
        L3["L3 Cache<br/>12ns<br/>8MB"]
    end

    subgraph Memory["メインメモリ"]
        RAM["DRAM<br/>100ns<br/>16-128GB"]
    end

    subgraph Storage["ストレージ"]
        SSD["SSD<br/>100μs<br/>TB級"]
        HDD["HDD<br/>10ms<br/>TB級"]
    end

    L1 -->|4x| L2
    L2 -->|3x| L3
    L3 -->|8x| RAM
    RAM -->|1000x| SSD
    SSD -->|100x| HDD

    style L1 fill:#4caf50,color:#fff
    style L2 fill:#8bc34a,color:#fff
    style L3 fill:#cddc39
    style RAM fill:#ffeb3b
    style SSD fill:#ff9800,color:#fff
    style HDD fill:#f44336,color:#fff
操作 時間 比較 覚える理由
L1キャッシュ 1ns ±0.5ns 基準 CPUの1サイクル相当。最速の参照
L2キャッシュ 4ns ±1ns L1の4倍 L1ミスのペナルティ
L3キャッシュ 12ns ±3ns L1の12倍 マルチコア共有キャッシュ
メインメモリ 100ns ±20ns L1の100倍 キャッシュミスの代償
SSD（NVMe） 100μs ±50μs メモリの1000倍 ランダムアクセス時
HDD 10ms ±5ms SSDの100倍 シーク時間が支配的

語呂合わせ：「イチ・シ・ジュウニ・ヒャク」

  • L1=1ns、L2=4ns、L3=12ns、RAM=100ns

アラートライン：

  • キャッシュミス率 > 5% → メモリアクセスパターン見直し
  • L3ミス多発 → データ構造の局所性改善

ネットワークレイテンシ

経路 RTT 覚え方 覚える理由
localhost 0.1ms 「ゼロコンマイチ」 プロセス間通信の基準
同一DC内 0.5ms 「ゼロゴ」 マイクロサービス間通信
東京↔大阪 10ms 「国内ジュウ」 DR構成の判断基準
東京↔シンガポール 70ms 「ナナジュウ」 アジア圏展開
東京↔米国西海岸 100ms 「太平洋ヒャク」 グローバル展開
東京↔欧州 200ms 「地球半周ニヒャク」 CDN必須の判断

物理限界：光速 = 200km/ms（光ファイバー中）

    東京〜大阪 = 約500km → 理論値 2.5ms × 往復 = 5ms
実測値 ≈ 10ms（ルーティング・機器遅延込み）

アラートライン：

  • API応答 > 100ms → 非同期化検討
  • RTT > 300ms → UX影響大、CDN/エッジ必須

2. CPU / メモリ / キャッシュ階層

CPUの数字

項目 数値 覚え方 覚える理由
クロック周波数 3GHz ±0.5GHz 「サンギガ」 1サイクル ≈ 0.3ns
1サイクル 0.3ns 「ゼロサン」 レイテンシ計算の基準
コア数（一般） 4〜16コア 「ヨンジュウロク」 並列度の上限
コア数（サーバー） 32〜128コア 「サンニーイチニッパ」 スケールアップ限界
コンテキストスイッチ 1〜10μs 「イチジュウマイクロ」 スレッド切り替えコスト
システムコール 0.5〜1μs 「ゼロゴイチマイクロ」 カーネル遷移コスト

メモリの数字

項目 数値 覚え方 覚える理由
DDR4帯域 25GB/s 「ニジュウゴ」 メモリバウンド判定
DDR5帯域 50GB/s 「ゴジュウ」 次世代の基準
ページサイズ 4KB 「ヨンキロ」 アラインメント基準
ヒュージページ 2MB/1GB 「ニメガ・イチギガ」 TLBミス削減
TLBエントリ数 64〜1536 「ロクヨン」 ページテーブル参照
キャッシュライン 64バイト 「ロクヨンバイト」 False Sharing防止

語呂合わせ：「キャッシュラインはロクヨン（64）バイト」

    graph TB
    subgraph CacheLine["キャッシュライン 64バイト"]
        direction LR
        B1["8B"]
        B2["8B"]
        B3["8B"]
        B4["8B"]
        B5["8B"]
        B6["8B"]
        B7["8B"]
        B8["8B"]
    end

    subgraph Page["ページ 4KB = 64キャッシュライン"]
        CL1["CacheLine 1"]
        CL2["CacheLine 2"]
        CL3["..."]
        CL64["CacheLine 64"]
    end

    subgraph HugePage["ヒュージページ 2MB = 512ページ"]
        P1["Page 1"]
        P2["Page 2"]
        P3["..."]
        P512["Page 512"]
    end

    style CacheLine fill:#e3f2fd
    style Page fill:#fff3e0
    style HugePage fill:#e8f5e9

アラートライン：

  • CPU使用率 > 80%持続 → スケールアウト検討
  • メモリ使用率 > 90% → OOMKiller発動リスク

3. ネットワーク帯域・パケット

帯域の実効速度

規格 理論値 実効値 覚え方
1GbE 1Gbps 100MB/s 「ギガは100メガ毎秒」
10GbE 10Gbps 1GB/s 「10ギガは1ギガ毎秒」
25GbE 25Gbps 2.5GB/s 「25は2.5」
100GbE 100Gbps 10GB/s 「100ギガは10ギガ毎秒」
Wi-Fi 6 9.6Gbps 1GB/s 「実効は1ギガ」

換算公式：

    理論帯域(Gbps) × 0.8(オーバーヘッド) ÷ 8(bit→byte) = 実効速度(GB/s)
1Gbps × 0.8 ÷ 8 = 0.1GB/s = 100MB/s

パケット・MTUの数字

項目 数値 覚え方 覚える理由
MTU（標準） 1500バイト 「イチゴーゼロゼロ」 フラグメント回避
MTU（ジャンボ） 9000バイト 「キューセン」 DC内高速転送
TCPヘッダ 20バイト 「ニジュウ」 ペイロード計算
IPヘッダ 20バイト 「ニジュウ」 同上
イーサネットヘッダ 14バイト 「ジュウヨン」 同上
MSS（実効ペイロード） 1460バイト 「イチヨンロクゼロ」 実データサイズ

アラートライン：

  • パケットロス > 0.1% → ネットワーク品質問題
  • 帯域使用率 > 70%持続 → 増速検討

4. データベース性能・容量単価

クエリ性能の目安

操作 時間 条件 覚える理由
インデックス検索 1ms以下 適切なインデックス 基本性能の基準
フルスキャン 1秒/100万行 インデックスなし 遅さの目安
JOIN（適切） 10ms以下 インデックスあり 正規化DBの基準
INSERT単発 1ms トランザクション内 書き込み性能
バルクINSERT 10万行/秒 最適化済み バッチ処理目安
コネクション確立 5〜10ms TCP+認証込み プール必須の理由

B-Treeインデックスの数字

項目 数値 計算根拠 覚える理由
1ノードの子 約100〜500 ページサイズ依存 分岐数
深さ 3〜4 1億行でも4段 ディスクI/O回数
1億行の検索 3〜4回I/O 深さ×ランダムリード インデックスの威力 
    1億行 = 10^8
深さ3のB-Tree: 500^3 = 1.25億 → 3段で足りる
深さ4のB-Tree: 500^4 = 625億 → 余裕

コネクションの数字

DB デフォルト上限 推奨上限 覚え方
MySQL 151 100〜500 「イチゴイチ」
PostgreSQL 100 100〜300 「ヒャク」
Oracle 無制限 〜1000 「セン」

アラートライン：

  • クエリ > 100ms → インデックス見直し
  • コネクション使用率 > 80% → プール設定見直し
  • ロック待ち > 1秒 → デッドロック調査

5. Web性能 / UI応答速度

ユーザー体感の数字

時間 体感 覚え方 対応
0〜100ms 即座 「ヒャクミリ以下は神」 目標
100〜300ms 速い 「サンビャク以下は優秀」 許容
300〜1000ms 普通 「1秒以下は合格」 改善余地
1〜3秒 遅い 「3秒で離脱開始」 要改善
3秒以上 耐えられない 「3秒超えは危険」 緊急対応

Core Web Vitals

指標 Good 要改善 覚え方
LCP ≤2.5秒 >4秒 「ニゴー」
FID ≤100ms >300ms 「ヒャク」
CLS ≤0.1 >0.25 「ゼロイチ」
INP ≤200ms >500ms 「ニヒャク」
FCP ≤1.8秒 >3秒 「イチハチ」
TTI ≤3.8秒 >7.3秒 「サンハチ」

語呂合わせ：「LCP=ニゴー、FID=ヒャク、CLS=ゼロイチ」

フレームレートの数字

項目 数値 覚え方 覚える理由
60fps 16.67ms/frame 「ジュウロク」 アニメーション基準
120fps 8.33ms/frame 「ハチ」 高リフレッシュレート
ジャンク閾値 >50ms 「ゴジュウ」 フレーム落ち検知

アラートライン：

  • LCP > 2.5秒 → 画像最適化、サーバー高速化
  • CLS > 0.1 → レイアウトシフト対策
  • 60fps維持できない → JavaScript最適化

6. ストレージ（HDD/SSD/NVMe）性能

シーケンシャルアクセス

種類 読み取り 書き込み 覚え方
HDD（7200rpm） 150MB/s 150MB/s 「イチゴー」
SATA SSD 550MB/s 520MB/s 「ゴゴー」
NVMe SSD 3.5GB/s 3GB/s 「サンゴ」
NVMe Gen5 10GB/s 10GB/s 「ジュウ」

ランダムアクセス（IOPS）

種類 読み取り 書き込み 覚え方
HDD 100 IOPS 100 IOPS 「ヒャク」
SATA SSD 10万 IOPS 5万 IOPS 「ジュウマン」
NVMe SSD 50万 IOPS 50万 IOPS 「ゴジュウマン」
Optane 100万 IOPS 100万 IOPS 「ヒャクマン」

SSD vs HDD比較：

    シーケンシャル: SSD = HDD × 4〜20倍
ランダム: SSD = HDD × 100〜1000倍

アラートライン：

  • IOPS使用率 > 80% → ストレージ増強
  • レイテンシ > 10ms → SSD化検討

7. クラウド料金の覚えるべき数字

AWSの目安（東京リージョン、2024年基準）

リソース 月額目安 覚え方
t3.micro $10 「ジュウドル」
t3.medium $40 「ヨンジュウ」
m5.large $100 「ヒャク」
m5.xlarge $200 「ニヒャク」
RDS db.t3.micro $15 「ジュウゴ」
RDS db.m5.large $150 「イチゴー」
S3 (1TB) $23 「ニジュウサン」
データ転送 (1TB) $114 「イチイチヨン」

ストレージ単価（1GB/月）

サービス 単価 覚え方
S3 Standard $0.023 「ニセン」
S3 IA $0.0125 「イチセン」
S3 Glacier $0.004 「ヨン」
EBS gp3 $0.08 「ハチセン」
EBS io2 $0.125 「イチニゴ」

語呂合わせ：「S3はニセン、Glacierはヨン」

コスト最適化の判断基準

状況 判断
稼働率 > 70% リザーブド検討（30〜40%割引）
スポット可能なワークロード スポット利用（60〜90%割引）
データ転送 > 10TB/月 専用線検討
S3 > 100TB Glacier/IA階層化

8. 通信プロトコル＆暗号化の数字

プロトコルのオーバーヘッド

プロトコル ヘッダサイズ 覚え方
Ethernet 14+4バイト 「ジュウハチ」
IP 20バイト 「ニジュウ」
TCP 20バイト 「ニジュウ」
UDP 8バイト 「ハチ」
HTTP/1.1 200〜800バイト 「ニヒャク」
HTTP/2 9バイト〜 「キュウ」
TLS +40〜100バイト 「ヨンジュウ」

暗号化の速度

アルゴリズム 速度 覚え方
AES-256-GCM 10GB/s 「ジュウギガ」
ChaCha20 5GB/s 「ゴギガ」
RSA-2048署名 1000回/秒 「セン」
RSA-2048検証 50000回/秒 「ゴマン」
ECDSA署名 20000回/秒 「ニマン」

TLSハンドシェイク

方式 RTT 覚え方
TLS 1.2 2 RTT 「ニ」
TLS 1.3 1 RTT 「イチ」
TLS 1.3 0-RTT 0 RTT 「ゼロ」
QUIC 0〜1 RTT 「ゼロイチ」

9. 文字コード・画像・動画の重量感

文字データの目安

内容 サイズ 覚え方
1文字（ASCII） 1バイト 「イチ」
1文字（UTF-8日本語） 3バイト 「サン」
1ツイート（140字） 420バイト 「ヨンニゼロ」
1ページ（2000字） 6KB 「ロッキロ」
小説1冊（10万字） 300KB 「サンビャク」

画像の目安

形式 フルHD 4K 覚え方
PNG（非圧縮） 6MB 24MB 「ロク」
JPEG（高品質） 500KB 2MB 「ゴヒャク」
JPEG（Web用） 100KB 400KB 「ヒャク」
WebP 70KB 280KB 「ナナジュウ」
AVIF 50KB 200KB 「ゴジュウ」

動画の目安（1分あたり）

品質 サイズ 覚え方
1080p 30fps 150MB 「イチゴー」
1080p 60fps 300MB 「サンビャク」
4K 30fps 400MB 「ヨンヒャク」
4K 60fps 800MB 「ハッピャク」
YouTube 1080p 15MB 「ジュウゴ」

語呂合わせ：「生1080pはイチゴー、YouTubeはジュウゴ」

10. 「直感」を鍛えるための換算チート

時間の換算

元 換算 覚え方
1秒 1,000ms 「センミリ」
1ms 1,000μs 「センマイクロ」
1μs 1,000ns 「センナノ」
1日 86,400秒 「ハチマン」
1年 3,150万秒 「サンゼンマン」

容量の換算

元 換算 覚え方
1KB 1,024バイト 「センニジュウヨン」
1MB 1,000KB 「センキロ」
1GB 1,000MB 「センメガ」
1TB 1,000GB 「センギガ」
1PB 1,000TB 「センテラ」

2の累乗（暗記必須）

指数 値 覚え方
2^10 1,024 ≈ 1K 「キロ」
2^20 1,048,576 ≈ 1M 「メガ」
2^30 約10億 ≈ 1G 「ギガ」
2^32 約43億 「ヨンサンオク」
2^64 約1800京 「無限大」

処理量の直感

秒間処理数 1日の処理量 覚え方
1/秒 8.6万/日 「ハチマン」
10/秒 86万/日 「ハチジュウロクマン」
100/秒 860万/日 「ハッピャクロクジュウマン」
1,000/秒 8,600万/日 「ハチセンロッピャクマン」
10,000/秒 8.6億/日 「ハチオク」

語呂合わせ：「1秒1回で日にハチマン」

ダウンロード用チートシート

以下をコピーして手元に置いておくと便利です。

    # エンジニア数字チートシート

## レイテンシ
- L1: 1ns / L2: 4ns / L3: 12ns / RAM: 100ns
- SSD: 100μs / HDD: 10ms
- 国内RTT: 10ms / 太平洋: 100ms / 地球半周: 200ms

## 帯域
- 1Gbps = 100MB/s / 10Gbps = 1GB/s
- NVMe: 3GB/s / DDR4: 25GB/s

## DB
- インデックス検索: 1ms以下
- フルスキャン: 1秒/100万行
- B-Tree深さ: 3〜4

## Web
- 即座: 100ms以下 / 限界: 1秒 / 離脱: 3秒
- LCP: 2.5秒 / FID: 100ms / CLS: 0.1
- 60fps = 16.67ms/frame

## 容量
- ツイート: 420B / 1ページ: 6KB / 小説: 300KB
- 写真: 100KB(Web) / 1分動画: 150MB(1080p)

## 換算
- 1日 = 86,400秒 ≈ 8万秒
- 2^10 = 1K / 2^20 = 1M / 2^30 = 1G
- 1秒1回 = 8.6万/日

## アラート
- キャッシュミス > 5% → 要改善
- CPU > 80% → スケールアウト
- クエリ > 100ms → インデックス見直し
- LCP > 2.5秒 → 画像最適化

まとめ

今日から使える3つの数字

  1. 100msの壁 — ユーザーが「速い」と感じる限界
  2. L1の100倍がRAM — キャッシュミスの代償
  3. 1秒/100万行 — フルスキャンの遅さ

覚え方のコツ

  • オーダーで覚える — 1, 10, 100, 1000の位置関係
  • 比較で覚える — 「SSDはHDDの100倍速い」
  • 体感で覚える — 「100msは即座、1秒は待てる」

最後に

数字を暗記する目的は「正確な値を答える」ことではありません。

「桁を間違えない」こと。

  • 10msと100msを間違えない
  • 1GBと1TBを間違えない
  • 100回/秒と10万回/秒を間違えない

この「オーダー感」があれば、設計レビューでも障害対応でも、最初の一手を間違えなくなります。

参考リンク