Интернет магазин китайских планшетных компьютеров

Компьютеры - Кэш процессора - Структура записи в кэше

Типичная структура записи в кэше

Блок данных содержит непосредственную копию данных из основной памяти. Адрес памяти разделяется на Тег, индекс и смещение. Бит актуальности означает, что данная запись содержит актуальную копию. Длина поля индекса равна бит и соответствует ряду кэша, используемой для записи. Длина смещения равна .

Ассоциативность

Ассоциативность является компромиссом. Если бы существовало 10 мест, в которые алгоритм вытеснения мог бы отобразить место в памяти, тогда проверка наличия этого места в кэше потребовала бы просмотра 10 записей в кэше. Проверка большего числа записей требует больше энергии, площади чипа, и, потенциально, времени. С другой стороны, кэши с высокой ассоциативностью подвержены меньшему количеству промахов, и, значит, процессор тратит меньше времени на чтения из медленной основной памяти. Существует эмпирическое наблюдение, что удвоение ассоциативности имеет примерно такое же влияние на интенсивность попаданий, что и удвоение размера кэша. Увеличение ассоциативности свыше 4х каналов приносит меньший эффект для уменьшения количества промахов, и, обычно, производится по другим причинам, например из-за пересечения виртуальных адресов.

В порядке увеличения длительности проверки на попадание и уменьшения miss rate,

• Кэш прямого отображения, direct mapped cache — наилучшее время попадания, и, соответственно, лучший вариант для больших кэшей
• 2-х канальный множественно-ассоциативный кэш, 2-way set associative cache
• 2-way skewed associative cache — «the best tradeoff for …. caches whose sizes are in the range 4K-8K bytes» — André Seznec
• 4-х канальный множественно-ассоциативный кэш, 4-way set associative cache
• Полностью ассоциативный кэш, fully associative cache — наилучший процент промахов, и лучший вариант при чрезвычайно высоких затратах при промахе

…

Псевдо-ассоциативный кэш