4.4.7.1Các loại miss của cache
Một hệ thống nhớ với cache tốt cần đạt đƣợc các yếu tố: (1) hệ số hit cao, (2) hệ số miss thấp và (3) nếu xảy ra miss thì không quá chậm. Để có thể có giải pháp giảm miss hiệu quả, ta cần phân biệt rõ các loại miss. Cụ thể, tồn tại ba loại miss chính: miss bắt buộc (Compulsory misses), miss do dung lượng (Capacity misses) và miss do xung đột (Conflict misses). Miss
bắt buộc thƣờng xảy ra tại thời điểm chƣơng trình đƣợc kích hoạt, khi mã chƣơng trình đang đƣợc tải vào bộ nhớ và chƣa đƣợc nạp vao cache. Miss do dung lƣợng lại thƣờng xảy ra do kích thƣớc của cache hạn chế, đặc biệt trong môi trƣờng đa nhiệm. Do kích thƣớc cache nhỏ nên mã của các chƣơng trình thƣờng xuyên bị tráo đổi giữa bộ nhớ và cache. Theo một khía cạnh khác, miss do xung đột xảy ra khi có nhiều dòng bộ nhớ cùng cạnh tranh một dòng cache.
4.4.7.2Các phương pháp giảm miss cho cache
Trên cơ sở các loại miss đã đƣợc đề cập, hai phƣơng pháp giảm miss có thể phối hợp áp dụng nhằm đạt hiểu quả giảm miss tối đa, gồm: tăng kích thước dòng cache và tăng mức độ liên kết
cache. Biện pháp tăng kích thƣớc dòng cache có thể giúp giảm miss bắt buộc do dòng có kích
thƣớc lớn sẽ có khả năng bao phủ các mục tin lân cận tốt hơn. Tuy nhiên, biện pháp này sẽ làm tăng miss xung đột, do dòng kích thƣớc lớn sẽ làm giảm số dòng cache, dẫn đến tăng mức độ cạnh tranh của các dòng nhớ đến một dòng cache. Ngoài ra, dòng kích thƣớc lớn có thể gây lãng phí dung lƣợng cache do có thể có nhiều phần của dòng cache lớn không bao giờ đƣợc sử dụng. Hiện nay, kích thƣớc dòng cache thƣờng dùng hiện nay là 64 bytes.
Biện pháp tăng mức độ liên kết cache hay tăng số đƣờng cache có thể giúp giảm miss xung đột, do tăng số đƣờng cache làm tăng tính mềm dẻo của ánh xạ trang bộ nhớ đến đƣờng cache do có nhiều lựa chọn hơn. Tuy nhiên, nếu tăng số đƣờng cache quá lớn, có thể làm cache chậm do tăng không giam tìm kiếm các đƣờng cache. Hiện nay, số đƣờng cache hợp lý cho miss tối ƣu thƣờng dùng là khoảng 8 đƣờng.
Chương 4- Bộ nhớ trong
4.5CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Hệ thống bộ nhớ phân cấp: đặc điểm, vai trò. 2. ROM là gì? các loại ROM.
3. RAM, SRAM, DRAM là gì? Cấu tạo của SRAM và DRAM. 4. Bộ nhớ cache:
Cache là gì? vai trò và nguyên lý hoạt động. Kiến trúc cache
Tổ chức/ánh xạ cache
Đọc ghi thông tin trong cache Các chính sách thay thế dòng cache Hiệu năng cache và các yếu tố ảnh hƣởng Các biện pháp giam miss cho cache.
CHƢƠNG 5 BỘ NHỚ NGOÀI