La memoria caché es una memoria pequeña y rápida que contiene una fracción del contenido total de la memoria. Su modelo matemático se define por su tamaño, número de conjuntos, asociatividad, tamaño de bloque, tamaño de subbloque, estrategia de búsqueda y estrategia de escritura. Cualquier Node en la jerarquía de caché puede contener un caché común o dos cachés separados para instrucciones o datos.
- Caché de primer nivel:
esta es la caché más cercana a la CPU y se denomina caché L1. Si hay una división en este caché para datos e instrucciones, se denominan L1I para instrucciones y L1D para datos. - Caché de segundo nivel:
esto también se denomina caché secundario cuando se observa globalmente la ubicación de los cachés entre la CPU y la memoria principal. - Memoria principal:
este es el último nivel de memoria. Este es el último lugar donde la CPU buscará datos. - Jerarquía de memoria :
cuando solo hay un caché entre la CPU y la memoria principal, es difícil llamarlo una estructura jerárquica de caché de múltiples capas. Para que se llame, por lo general debe haber dos cachés entre la CPU y la memoria principal. Las cachés más cercanas a la CPU se denominan cachés ascendentes o predecesoras y las cachés más cercanas a la memoria principal se denominan cachés descendentes o sucesoras. - Bloque:
la unidad de datos para la que existe una etiqueta de dirección se denomina bloque. También se le llama Línea. Esta etiqueta le dice al programa qué porción de la memoria principal está ocupando el caché. - Conjunto:
esta es una colección de bloques cuyas etiquetas se verifican en paralelo. Si solo hay un conjunto, la memoria caché es asociativa. Por lo general, lo que sucede es que un conjunto continuo de bits de dirección selecciona qué bloque de memoria puede residir en él. - Asociatividad:
el número de bloques en un conjunto se denomina grado de asociatividad de la estructura de caché. Si el número es uno, es un caché de mapeo directo. - Subbloque:
Es una unidad de dato a la que se asocia un bit válido. Su tamaño es inferior al tamaño del bloque. - Tamaño de recuperación:
la cantidad máxima de memoria que se puede recuperar del siguiente nivel de memoria se denomina tamaño de recuperación. Es un múltiplo del tamaño del subbloque y puede ser pequeño o mayor que el tamaño del bloque. - Lectura:
una solicitud de lectura a un caché es una solicitud para presentar una colección consecutiva de palabras de una longitud predefinida en una dirección dada. La CPU genera referencias de búsqueda y carga de instrucciones, las cuales se leen. - Escribir:
Contiene una dirección y un número predefinido de sub-bloques y una máscara. - Read Miss:
es una solicitud de lectura de datos que no están completamente contenidos en el caché. Ocurre un error cuando ninguna de las etiquetas en el conjunto apropiado coincide con los bits de dirección de orden superior de la solicitud, o puede ver que en Reas los bits de orden superior pierden la solicitud cuando uno o más de los subbloques solicitados en una solicitud coincidente. el bloque no es válido. - Ratio de errores locales (de lectura):
el número de errores de lectura en una memoria caché dividido por el número total de requests de lectura a esa memoria caché. - Tasa de errores de lectura global:
el número de errores de lectura en esa memoria caché dividido por el número de requests de lectura generadas por la CPU. - Proporción de pérdida de solo (lectura):
la proporción de pérdida de la caché en una jerarquía de memoria cuando es la única caché en la jerarquía. - Relación de tráfico de lectura (local):
Este es el número de palabras obtenidas del siguiente nivel en la jerarquía dividido por el número de palabras obtenidas del caché. La relación de tráfico global es el mismo numerador dividido por el número de palabras obtenidas por la CPU. -
- Proporción de tráfico de escritura (local):
esta es la proporción entre el número de palabras escritas por un caché y el número de palabras escritas en el nivel anterior. - Estrategia de recuperación:
las opciones básicas son escritura simultánea y escritura no simultánea, pero deben ir acompañadas de una selección de almacenamiento en búfer de escritura (ancho y profundidad) y una estrategia para tratar con una escritura fallida. - Estrategia de reemplazo :
las opciones más comunes son Aleatorio y Usado menos recientemente (LRU). Para una caché de mapeo directo, solo hay un bloque por conjunto, por lo que no hay otra opción.
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Artículo escrito por shridharnator y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA