Реферат: Особенности функционирования кэш-памяти

Выполнила:

Студентка 2 курса, ГФ

Андрусенко Галина

Проверила:

Литвиненко О.А.

Санкт-Петербург, 2011 г.

Оглавление

Введение

1. Цели и задачи кэш-памяти

2. Обеспечение быстрого доступа к интенсивно используемым данным

3. Согласование интерфейсов процессора и контроллера памяти

4. Упреждающая загрузка данных

5. Отложенная запись данных

6. Принцип действия кэш-памяти

7. Проблема согласования данных

8. Способы отображения основной памяти на кэш

9. Схемы выполнения запросов в системах с кэш-памятью

Вывод

Введение

Память вычислительной машины представляет собой иерархию запоминающих устройств (ЗУ), отличающихся средним временем доступа к данным, объемом и стоимостью хранения одного бита.

Рис.1.

Фундаментом этой пирамиды запоминающих устройств служит внешняя память, как правило, представляемая жестким диском. Она имеет большой объем (десятки и сотни гигабайт), но скорость доступа к данным является невысокой. Время доступа к диску измеряется миллисекундами.

На следующем уровне располагается более быстродействующая (время доступа равно примерно 10-20 наносекундам) и менее объемная (от десятков мегабайт до нескольких гигабайт) оперативная память, реализуемая на относительно медленной динамической памяти DRAM. Для хранения данных, к которым необходимо обеспечить быстрый доступ, используются компактные быстродействующие запоминающие устройства на основе статической памяти SRAM, объем которых составляет от нескольких десятков до нескольких сотен килобайт, а время доступа к данным обычно не превышает 8 нс.

И, наконец, верхушку в этой пирамиде составляют внутренние регистры процессора, которые также могут быть использованы для промежуточного хранения данных. Общий объем регистров составляет несколько десятков байт, а время доступа определяется быстродействием процессора и равно примерно 2-3 нс.

Таким образом, можно констатировать печальную закономерность — чем больше объем устройства, тем менее быстродействующим оно является. Более того, стоимость хранения данных в расчете на один бит также увеличивается с ростом быстродействия устройств. Кэш-память представляет некоторое компромиссное решение этой проблемы.

Кэш-память, или просто кэш (cache), — это способ совместного функционирования двух типов запоминающих устройств, отличающихся временем доступа и стоимостью хранения данных, который за счет динамического копирования в «быстрое» ЗУ наиболее часто используемой информации из «медленного» ЗУ позволяет, с одной стороны, уменьшить среднее время доступа к данным, а с другой стороны, экономить более дорогую быстродействующую память.

Кэш-памятью, или кэшем, часто называют не только способ организации работы двух типов запоминающих устройств, но и одно из устройств — «быстрое» ЗУ – высокоскоростное запоминающее устройство небольшой емкости для временного хранения данных, не адресуемое непосредственно и не "видимое" для программиста. Оно стоит дороже и, как правило, имеет сравнительно небольшой объем.

«Медленное» ЗУ далее будем называть основной памятью, противопоставляя ее вспомогательной кэш-памяти.

кеш память данные интерфейс

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--