งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

Platform Technology หน่วยความจำแคช Cache memory

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "Platform Technology หน่วยความจำแคช Cache memory"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Platform Technology หน่วยความจำแคช Cache memory

2 เนื้อหา Introduction to cache memory Hit rate/Miss rate Write Policy
Replacement algorithm Mapping function

3 What is Cache memory A high speed memory closely connected to the processor

4 Multilevel cache

5 ทำไมต้อง cache memory? หน่วยความจำหลักทำงานได้ช้ามากเมื่อเทียบกับซีพียู ก๊อปปี้ค่าในหน่วยความจำหลักมาใส่ในแคชก่อนแล้วค่อยให้ซีพียูอ้างถึงหน่วยความจำ แคชด้วยความเร็วสูง โปรแกรมส่วนใหญ่เมื่อใช้หน่วยความจำตำแหน่งหนึ่งแล้ว มักจะอ่านค่าหน่วยความจำ ตำแหน่งนั้นๆ อีกหลายๆ ครั้ง (locality of reference)

6 Locality of reference :Example
void main (void) { int table[1024]; for (i= 0; i<100000; i++) k = i % 26; c = table[k] printf(“%d”,c); }

7 จำนวนครั้งที่พบข้อมูลในแคช จำนวนการแอกเซสหน่วยความจำแคชทั้งหมด
นิยามต่างๆ ของ Cache Hit : โพรเซสเซอร์พบข้อมูลในแคช Miss : โพรเซสเซอร์ไม่พบข้อมูลในแคช Hit rate จำนวนครั้งที่พบข้อมูลในแคช จำนวนการแอกเซสหน่วยความจำแคชทั้งหมด

8 Write back Write through
Write policy Write back เขียนข้อมูลลงในแคชเท่านั้น แล้วค่อยไปเขียนลงหน่วยความจำหลักหลังยกเลิกการใช้แคชบล๊อกนั้นๆ ประสิทธิภาพสูง - ไม่เหมาะกับระบบมัลติโพรเซสเซอร์ Write through ทุกครั้งที่เขียนข้อมูลในแคช ให้เขียนข้อมูลลงในหน่วยความจำหลักด้วย ประสิทธิภาพต่ำกว่า แต่สามารถใช้กับระบบมัลติโพรเซสเซอร์ได้

9 Multiprocessor

10 Unified VS Separated cache
Unified cache Keeping both program and data More simple and higher hit rate Separate cache Keeps program in code cache Keeps data in data cache Suitable for Von-Neuman architecture

11 Unified cache

12 Separated cache

13 Von-Neumann architecture and Cache

14 Pentium Pro cache

15 Replacement algorithm
แคชมีขนาดเล็ก เมื่อเทียบกับหน่วยความจำหลัก ต้องเอาของเก่าออกจากแคชเพื่อใส่ข้อมูลที่ต้องการ Least Recently used (LRU) Least Frequently Used (LFU) First-in-First-Out (FIFO)

16 Cache mapping Direct mapping Fully associative mapping
Set associative mapping

17 Direct mapping ง่ายต่อการสร้าง ใช้จำนวนบิตของ tag field น้อย
บล๊อก 0, 128, 256, … , 3968 ไม่สามารถอยู่ในหน่วยความจำพร้อมๆ กัน ได้

18 Direct mapping

19 Direct mapping

20 Direct mapping

21 Fully associative mapping
หน่วยความจำบล๊อกใดๆ ก็ตามสามารถอยู่ในแคชตำแหน่งใดก็ได้ สิ้นเปลืองจำนวนเกทในการสร้างสูงมาก จำนวนบิตที่ต้องการใน tag field มีจำนวนมาก

22 Fully associative mapping

23 Fully associative mapping

24 Set-associative mapping
จับข้อดีของ Fully-associative และ Direct mapped มารวมกัน สามารถออกแบบให้มีหลาย way ที่สามารถเก็บข้อมูล

25 2-way Set associative mapped

26 2-way Set associative mapped

27 4-way set associative mapped

28 4-way set associative mapped

29 Processor cache comparison

30 Cache of Intel Celeron

31 Cache of Intel Celeron

32 Cache of AMD Athlon

33 Cache of AMD Athlon

34 Homework จงออกแบบหน่วยความจำแคชของโพรเซสเซอร์ที่สามารถอ้างหน่วยความจำได้ 64 กิโลไบต์ โดยกำหนดให้หน่วยความจำแคชมีขนาด 512 ไบต์ จงออกแบบหน่วยความจำแคชในรูปแบบต่อไปนี้ Direct mapped Fully associative 2-way set associative 4-way set associative


ดาวน์โหลด ppt Platform Technology หน่วยความจำแคช Cache memory

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google