Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Lectures / 15

.pdf
Скачиваний:
42
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
101.66 Кб
Скачать

Организация ЭВМ и систем

Лекция 15

Кэш-память

Устройство простейшего триггера

D.D1

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

D.D2

 

 

 

 

1

 

0

 

 

 

 

Q

Q

Процессор и кэш-память

ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

КЭШ-

 

КЭШ-

КОНТРОЛЛЕР

 

ПАМЯТЬ

 

 

 

ПРОЦЕССОР

Кэш с прямым отображением

32-битный физический адрес

9 бит (4..12) -

индекс для выбора одного из 512 блоков кэша

8Кб кэш, организованный как набор 512 блоков по 16 байтов каждый

Прямое отображение

 

 

 

Тег

 

 

 

Номер

 

Номер

ОП

 

 

 

 

 

 

байта в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

блока

 

блоке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок 0

 

 

 

19

 

 

 

 

 

9

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адрес ОП

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок 511

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кэш

 

 

 

 

 

 

Блок 512

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок 513

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тег

 

 

Блок 0

 

 

 

 

 

 

 

 

Тег

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок 1023

 

 

...

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тег

 

 

Блок 511

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ассоциативное отображение

 

 

Тег

Номер байта

ОП

 

 

 

 

в блоке

 

 

 

 

 

Блок 0

 

 

28

 

 

4

 

 

 

 

 

 

Блок 1

 

 

Адрес ОП

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кэш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тег

Блок 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тег

Блок 1

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

...

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тег

Блок 511

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двухканальный множественно-

ассоциативный кэш

8 бит (4..11) -

индекс для выбора одного из 256 множеств блоков кэша

32-битный физический адрес

Контроллер кэша выбирает один из двух разных блоков кэша внутри множества

Множественно-ассоциативное

 

 

отображение

ОП

 

 

 

Номер

 

Тег

Множе- байта в

Блок 0

 

 

ство

блоке

 

20

8

4

Блок 1

 

 

Адрес ОП

 

...

 

 

 

Блок 255

 

 

Кэш

 

 

 

 

Блок 256

 

 

 

Блок 257

Множе-

Тег

Блок 0

 

 

...

ство 0

Тег

Блок 1

 

 

Блок 511

Множе-

Тег

Блок 2

 

 

 

ство 1

Тег

Блок 3

 

 

 

...

...

 

...

Множе-

Тег

Блок 510

 

 

ство 255

Тег

Блок 511

 

 

Двухуровневая кэш-память

ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

КЭШ-КОНТРОЛЛЕР второго уровня

КЭШ-КОНТРОЛЛЕР второго уровня

L2 КЭШ большой объем

пониженная

частота

L1 КЭШ

малый объем полная частота

ПРОЦЕССОР

Соседние файлы в папке Lectures