fbba21eb

Увеличение производительности кэшпамяти



Увеличение производительности кэш-памяти

Формула для среднего времени доступа к памяти в системах с кэш-памятью выглядит следующим образом:

Среднее время доступа = Время обращения при попадании + Доля промахов x Потери при промахе

Эта формула наглядно показывает пути оптимизации работы кэш-памяти: сокращение доли промахов, сокращение потерь при промахе, а также сокращение времени обращения к кэш-памяти при попадании. Ниже на Рисунок 7.3 кратко представлены различные методы, которые используются в настоящее время для увеличения производительности кэш-памяти. Использование тех или иных методов определяется прежде всего целью разработки, при этом конструкторы современных компьютеров заботятся о том, чтобы система оказалась сбалансированной по всем параметрам.



Метод Доля
промахов
Потери
при
промахе
Время обраще-ния при
попадании
Слож-ность аппаратуры Примечания
Увеличение размера блока + - 0
Повышение степени ассоциативности + - 1
Кэш-память с вспомогательным кэшем + 2
Псевдоассоциативные кэши + 2
Аппаратная предварительная выборка команд и данных + 2 Предварительная выборка данных затруднена
Предварительная выборка под управлением компилятора + 3 Требует также неблокируемой кэш-памяти
Специальные методы для уменьшения промахов + 0 Вопрос ПО
Установка приоритетов промахов по чтению над записями + 1 Просто для однопроцессорных систем
Использование подблоков + + 1 Сквозная запись +
подблок на 1 слово помогают записям
Пересылка требуемого слова первым + 2
Неблокируемые кэши + 3
Кэши второго уровня + 2 Достаточно дорогое оборудование
Простые кэши малого размера - + 0
Обход преобразования адресов во время индексации кэш-памяти + 2
Конвейеризация операций записи для быстрого попадания при записи + 1



Содержание раздела